JPWO2019008722A1 - Stator, electric motor, driving device, compressor, air conditioner, and stator manufacturing method - Google Patents

Stator, electric motor, driving device, compressor, air conditioner, and stator manufacturing method Download PDF

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Abstract

固定子は、固定子鉄心を備える。固定子鉄心は、軸線を中心とする周方向に延在するヨーク部と、ヨーク部から軸線に向かう方向または軸線から離間する方向に延在する複数のティースと、複数のティースのうち周方向に隣り合う2つのティースの間に形成されたスロットとを有する。固定子鉄心は、複数の積層要素が軸線の方向に積層されており、複数の積層要素のうち軸線の方向に隣り合う2つの積層要素の間に隙間が形成されている。固定子は、また、スロット内に設けられた第1の絶縁部と、固定子鉄心と第1の絶縁部との間に設けられ、隙間のスロット側を塞ぐ第2の絶縁部とを備える。The stator includes a stator core. The stator core includes a yoke portion extending in the circumferential direction around the axis, a plurality of teeth extending in a direction from the yoke portion toward the axis or in a direction away from the axis, and a circumferential direction of the plurality of teeth. And a slot formed between two adjacent teeth. In the stator core, a plurality of laminated elements are laminated in the axial direction, and a gap is formed between two laminated elements adjacent to each other in the axial direction among the laminated elements. The stator also includes a first insulating portion provided in the slot, and a second insulating portion provided between the stator core and the first insulating portion and closing the slot side of the gap.

Description

本発明は、固定子、電動機、駆動装置、圧縮機、空気調和装置および固定子の製造方法に関する。   The present invention relates to a stator, an electric motor, a drive device, a compressor, an air conditioner, and a stator manufacturing method.

電動機の固定子は、固定子鉄心と、固定子鉄心に巻き付けられた巻線とを有する。固定子鉄心は、電磁鋼板を積層した積層体で構成され、巻線は、固定子鉄心に形成されたスロット内に配置される。   The stator of the electric motor has a stator core and a winding wound around the stator core. The stator core is composed of a laminated body in which electromagnetic steel plates are laminated, and the winding is disposed in a slot formed in the stator core.

また、例えば特許文献1には、固定子鉄心と巻線との間に、ポリエステルフィルムからなる絶縁フィルムを配置した固定子が開示されている。   Further, for example, Patent Document 1 discloses a stator in which an insulating film made of a polyester film is disposed between a stator core and a winding.

特開2000−333398号公報(図1参照)JP 2000-333398 A (see FIG. 1)

ここで、固定子鉄心の製造工程では、積層される電磁鋼板の間に隙間が生じる。そのため、電動機が圧縮機等で用いられる場合、潤滑油および冷媒が電磁鋼板の隙間に侵入し、これにより漏洩電流が増加し、電動機効率が低下する可能性がある。   Here, in the manufacturing process of the stator core, a gap is generated between the laminated magnetic steel sheets. For this reason, when the electric motor is used in a compressor or the like, the lubricating oil and the refrigerant may enter the gap between the electromagnetic steel sheets, thereby increasing the leakage current and reducing the electric motor efficiency.

また、固定子鉄心のスロット側の面には、電磁鋼板の打ち抜き工程で生じた凹凸部が存在する。そのため、特許文献1のように固定子鉄心と巻線との間に絶縁フィルムを配置しても、絶縁フィルムと固定子鉄心の凹凸部との隙間から、電磁鋼板の隙間に潤滑油および冷媒が侵入する可能性がある。   Moreover, the uneven | corrugated | grooved part which arose in the punching process of an electromagnetic steel plate exists in the surface by the side of the slot of a stator core. Therefore, even if an insulating film is arranged between the stator core and the winding as in Patent Document 1, the lubricating oil and the refrigerant are introduced into the gap between the magnetic steel sheets from the gap between the insulating film and the uneven portion of the stator core. There is a possibility of intrusion.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、漏洩電流を低減し、電動機効率を向上することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and has an object to reduce leakage current and improve motor efficiency.

本発明の固定子は、軸線を中心とする周方向に延在するヨーク部と、ヨーク部から軸線に向かう方向または軸線から離間する方向に延在する複数のティースと、複数のティースのうち周方向に隣り合う2つのティースの間に形成されたスロットとを有する固定子鉄心であって、複数の積層要素が軸線の方向に積層され、複数の積層要素のうち軸線の方向に隣り合う2つの積層要素の間に隙間を有する固定子鉄心と、スロット内に設けられた第1の絶縁部と、固定子鉄心と第1の絶縁部との間に設けられ、隙間のスロット側を塞ぐ第2の絶縁部とを備える。   The stator according to the present invention includes a yoke portion extending in the circumferential direction around the axis, a plurality of teeth extending in a direction from the yoke portion toward the axis or in a direction away from the axis, and a circumference of the plurality of teeth. A stator core having a slot formed between two teeth adjacent to each other in a direction, wherein a plurality of laminated elements are laminated in the direction of the axis, and two of the laminated elements adjacent to each other in the axis direction A stator core having a gap between the laminated elements, a first insulating part provided in the slot, and a second part provided between the stator core and the first insulating part to close the slot side of the gap. And an insulating part.

この発明によれば、固定子鉄心の積層要素の隙間のスロット側が第2の絶縁部によって塞がれるため、スロット内を流れる潤滑油および冷媒が積層要素の隙間に侵入しにくくなる。これにより、漏洩電流を低減し、電動機効率を向上することができる。   According to this invention, since the slot side of the gap of the laminated element of the stator core is closed by the second insulating portion, the lubricating oil and refrigerant flowing in the slot are less likely to enter the gap of the laminated element. Thereby, leakage current can be reduced and motor efficiency can be improved.

実施の形態1における電動機を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an electric motor in a first embodiment. 実施の形態1における電動機を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing an electric motor according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における電動機の固定子鉄心を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a stator core of the electric motor in the first embodiment. 実施の形態1における電動機の固定子鉄心を拡大して示す図である。3 is an enlarged view showing a stator core of the electric motor according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における固定子鉄心、第1の絶縁部および第2の絶縁部を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a stator core, a first insulating portion, and a second insulating portion in the first embodiment. 実施の形態1における固定子の一部を拡大して示す断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the stator in the first embodiment. 実施の形態1における第1の絶縁部の外観形状を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an external shape of a first insulating portion in the first embodiment. 電磁鋼板の打ち抜き工程を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the punching process of an electromagnetic steel plate. 電磁鋼板の打ち抜き工程で生じる凹凸部を説明するための側面図(A)および正面図(B)である。It is the side view (A) and front view (B) for demonstrating the uneven | corrugated | grooved part which arises at the punching process of an electromagnetic steel plate. 電磁鋼板のカシメの形成工程を説明するための模式図(A)およびカシメの形状の例を示す模式図(B)、(C)である。It is the schematic diagram (A) for demonstrating the formation process of the crimping of an electromagnetic steel plate, and the schematic diagram (B) and (C) which show the example of the shape of a crimping. 電磁鋼板の打ち抜き面で形成される固定子鉄心の端面を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the end surface of the stator core formed with the punching surface of an electromagnetic steel plate. 実施の形態1における固定子鉄心の外周面を拡大して示す断面図である。3 is an enlarged cross-sectional view of an outer peripheral surface of a stator core in the first embodiment. FIG. 実施の形態1における固定子鉄心のスロット側の面、第1の絶縁部および第2の絶縁部を拡大して示す断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating a slot-side surface, a first insulating portion, and a second insulating portion of the stator core in the first embodiment. 実施の形態1における固定子の製造工程を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing manufacturing steps of the stator in the first embodiment. 電磁鋼板から打ち抜いた固定子鉄心を示す平面図である。It is a top view which shows the stator core punched out from the electromagnetic steel plate. 実施の形態1における第1の絶縁部の形成方法の一例を説明するため模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an example of a method for forming a first insulating portion in the first embodiment. 実施の形態1における固定子鉄心への巻線方法の一例を示す模式図(A)、(B)である。FIG. 3 is a schematic diagram (A) and (B) illustrating an example of a winding method around the stator core in the first embodiment. 実施の形態1における電動機の制御系を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the electric motor in the first embodiment. 実施の形態1において第2の絶縁部が固定子鉄心の積層隙間に入り込んだ構成例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration example in which the second insulating portion enters the laminated gap of the stator core in the first embodiment. 実施の形態2における固定子鉄心のスロット側の面、第1の絶縁部および第2の絶縁部を拡大して示す断面図である。FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a slot-side surface, a first insulating portion, and a second insulating portion of a stator core in the second embodiment. 実施の形態3における電動機を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing an electric motor in a third embodiment. 各実施の形態の電動機が適用可能な圧縮機の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the compressor which can apply the electric motor of each embodiment. 図22の圧縮機を備えた空気調和装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the air conditioning apparatus provided with the compressor of FIG.

実施の形態1.
<電動機の構成>
本発明の実施の形態1の電動機100について説明する。図1は、実施の形態1における電動機100の構成を示す断面図である。この電動機100は、回転子5に永久磁石53が埋め込まれた永久磁石埋込型電動機であり、例えば潤滑油および冷媒が封入された圧縮機500(図22参照)に用いられる。
Embodiment 1 FIG.
<Configuration of motor>
The electric motor 100 according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of electric motor 100 in the first embodiment. This electric motor 100 is a permanent magnet embedded type electric motor in which a permanent magnet 53 is embedded in the rotor 5, and is used, for example, in a compressor 500 (see FIG. 22) in which lubricating oil and refrigerant are enclosed.

電動機100は、インナロータ型と呼ばれる電動機であり、固定子1と、固定子1の内側に回転可能に設けられた回転子5とを有する。固定子1と回転子5との間には、例えば0.3〜1.0mmのエアギャップが形成されている。   The electric motor 100 is an electric motor called an inner rotor type, and includes a stator 1 and a rotor 5 that is rotatably provided inside the stator 1. An air gap of, for example, 0.3 to 1.0 mm is formed between the stator 1 and the rotor 5.

以下では、回転子5の回転軸である軸線C1の方向を、「軸方向」と称する。また。軸線C1を中心とする周方向(図1等に矢印R1で示す)を、「周方向」と称する。また、軸線C1を中心とする半径方向を、「径方向」と称する。なお、図1は、回転子5の回転軸(軸線C1)に直交する面における断面図である。   Hereinafter, the direction of the axis C1 which is the rotation axis of the rotor 5 is referred to as “axial direction”. Also. A circumferential direction around the axis C1 (indicated by an arrow R1 in FIG. 1 and the like) is referred to as a “circumferential direction”. The radial direction centered on the axis C1 is referred to as “radial direction”. FIG. 1 is a cross-sectional view of a plane orthogonal to the rotation axis (axis C1) of the rotor 5.

<回転子の構成>
回転子5は、円筒状の回転子鉄心50と、回転子鉄心50に取り付けられた永久磁石53と、回転子鉄心50の中央部に配置されたシャフト55とを有する。シャフト55は、例えば、圧縮機500(図22)のシャフトである。
<Configuration of rotor>
The rotor 5 includes a cylindrical rotor core 50, a permanent magnet 53 attached to the rotor core 50, and a shaft 55 disposed at the center of the rotor core 50. The shaft 55 is, for example, the shaft of the compressor 500 (FIG. 22).

図2は、電動機100を示す、軸線C1に平行な面における断面図(縦断面図)である。回転子鉄心50は、複数の電磁鋼板(積層要素)を軸方向に積層し、軸方向の両端部を固定部材61,62で締結したものである。回転子鉄心50を構成する電磁鋼板の厚さは、例えば0.2〜0.5mmである。   FIG. 2 is a cross-sectional view (longitudinal cross-sectional view) of the electric motor 100 on a plane parallel to the axis C1. The rotor core 50 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates (lamination elements) in the axial direction and fastening both ends in the axial direction with fixing members 61 and 62. The thickness of the electromagnetic steel sheet constituting the rotor core 50 is, for example, 0.2 to 0.5 mm.

図1に戻り、回転子鉄心50の外周面に沿って、永久磁石53が挿入される複数の磁石挿入孔51が形成されている。磁石挿入孔51は、回転子鉄心50を軸方向に貫通する貫通孔である。磁石挿入孔51の数は、ここでは6である。但し、磁石挿入孔51の数は6に限定されるものではなく、2以上であればよい。隣り合う磁石挿入孔51の間は、極間となる。   Returning to FIG. 1, a plurality of magnet insertion holes 51 into which the permanent magnets 53 are inserted are formed along the outer peripheral surface of the rotor core 50. The magnet insertion hole 51 is a through hole that penetrates the rotor core 50 in the axial direction. The number of magnet insertion holes 51 is six here. However, the number of magnet insertion holes 51 is not limited to six, and may be two or more. There is a gap between the adjacent magnet insertion holes 51.

永久磁石53は、軸方向に長い平板状の部材であり、回転子鉄心50の周方向に幅を有し、径方向に厚さを有する。永久磁石53の厚さは、例えば2mmである。永久磁石53は、例えば、ネオジウム(Nd)、鉄(Fe)およびボロン(B)を主成分とする希土類磁石で構成されている。永久磁石53は、厚さ方向に着磁されている。   The permanent magnet 53 is a flat plate-like member that is long in the axial direction, has a width in the circumferential direction of the rotor core 50, and has a thickness in the radial direction. The thickness of the permanent magnet 53 is 2 mm, for example. The permanent magnet 53 is composed of, for example, a rare earth magnet mainly composed of neodymium (Nd), iron (Fe), and boron (B). The permanent magnet 53 is magnetized in the thickness direction.

ここでは、1つの磁石挿入孔51に1つの永久磁石53を配置しているが、1つの磁石挿入孔51に複数の永久磁石53を周方向に並べて配置してもよい。この場合、同じ磁石挿入孔51内の複数の永久磁石53は、互いに同一の極が径方向外側を向くように着磁される。   Here, one permanent magnet 53 is arranged in one magnet insertion hole 51, but a plurality of permanent magnets 53 may be arranged in the circumferential direction in one magnet insertion hole 51. In this case, the plurality of permanent magnets 53 in the same magnet insertion hole 51 are magnetized such that the same poles are directed radially outward.

磁石挿入孔51の周方向両端部には、フラックスバリア(漏れ磁束抑制穴)52が形成されている。フラックスバリア52は、隣り合う永久磁石53の間の漏れ磁束を抑制するものである。フラックスバリア52と回転子鉄心50の外周との間の鉄心部分は、隣り合う永久磁石53の間の磁束の短絡を抑制するため、薄肉部となっている。薄肉部の厚さは、回転子鉄心50を構成する電磁鋼板の厚さと同じであることが望ましい。   Flux barriers (leakage magnetic flux suppression holes) 52 are formed at both ends in the circumferential direction of the magnet insertion hole 51. The flux barrier 52 suppresses leakage magnetic flux between adjacent permanent magnets 53. The core portion between the flux barrier 52 and the outer periphery of the rotor core 50 is a thin portion in order to suppress a short circuit of magnetic flux between the adjacent permanent magnets 53. The thickness of the thin portion is preferably the same as the thickness of the electromagnetic steel plate constituting the rotor core 50.

<固定子の構成>
固定子1は、固定子鉄心10と、固定子鉄心10に設けられた第1の絶縁部2および第2の絶縁部3と、固定子鉄心10に巻き付けられた巻線4とを有する。固定子鉄心10は、軸線C1を中心とする環状のヨーク部11と、ヨーク部11から径方向内側(すなわち軸線C1に向かう方向)に延在する複数のティース12とを有する。
<Structure of stator>
The stator 1 includes a stator core 10, a first insulating part 2 and a second insulating part 3 provided on the stator core 10, and a winding 4 wound around the stator core 10. The stator core 10 includes an annular yoke portion 11 centering on the axis C1 and a plurality of teeth 12 extending radially inward from the yoke portion 11 (that is, in a direction toward the axis C1).

ティース12は、周方向に一定間隔で配置されている。ティース12の数は、ここでは9である。但し、ティース12の数は9に限定されるものではなく、2以上であればよい。周方向に隣り合うティース12の間には、巻線4を収容する空間であるスロット13が形成される。   The teeth 12 are arranged at regular intervals in the circumferential direction. Here, the number of teeth 12 is nine. However, the number of teeth 12 is not limited to 9, and may be two or more. Between the teeth 12 adjacent to each other in the circumferential direction, a slot 13 which is a space for accommodating the winding 4 is formed.

固定子鉄心10は、円筒状のフレーム7の内側に、焼き嵌め、圧入または溶接等によって組み込まれている。フレーム7は、例えば、圧縮機500(図22)の密閉容器507の一部である。   The stator core 10 is incorporated inside the cylindrical frame 7 by shrink fitting, press fitting, welding, or the like. The frame 7 is a part of the sealed container 507 of the compressor 500 (FIG. 22), for example.

フレーム7の内側には、圧縮機500の圧縮要素501(図22)の焼き付きを防止するための潤滑油(例えば冷凍機油)、および、冷凍サイクルを循環する冷媒が存在する。潤滑油および冷媒は、主に、スロット13の内部と、フレーム7と切欠き19(後述)の間を通って流れる。ここでは、潤滑油および冷媒の両方が流れる場合について説明するが、潤滑油および冷媒のうち一方が流れればよい。   Inside the frame 7, there are lubricating oil (for example, refrigeration oil) for preventing seizure of the compression element 501 (FIG. 22) of the compressor 500 and refrigerant that circulates in the refrigeration cycle. Lubricating oil and refrigerant mainly flow through the inside of the slot 13 and between the frame 7 and a notch 19 (described later). Here, although the case where both lubricating oil and a refrigerant | coolant flow is demonstrated, one should just flow among lubricating oil and a refrigerant | coolant.

図3は、固定子鉄心10を示す平面図である。固定子鉄心10は、厚さが0.2〜0.5mm(より望ましくは0.2〜0.35mm)である電磁鋼板(積層要素)を軸方向に積層して構成される。電磁鋼板としては、例えば無方向性電磁鋼板が用いられるが、これに限定されるものではない。また、電磁鋼板の代わりに、例えばアモルファス金属の薄帯を用いてもよい。   FIG. 3 is a plan view showing the stator core 10. The stator core 10 is configured by laminating electromagnetic steel sheets (lamination elements) having a thickness of 0.2 to 0.5 mm (more desirably 0.2 to 0.35 mm) in the axial direction. For example, a non-oriented electrical steel sheet is used as the electrical steel sheet, but the invention is not limited to this. Further, for example, an amorphous metal ribbon may be used instead of the electromagnetic steel sheet.

固定子鉄心10は、ティース12毎に複数の分割鉄心10Aが周方向に連結された構成を有する。分割鉄心10Aの数は、ティース12の数と同じ(ここでは9つ)である。各分割鉄心10Aは、ヨーク部11の外周面11a側の端部に設けられた連結部15で互いに連結されている。   The stator core 10 has a configuration in which a plurality of divided cores 10A are connected in the circumferential direction for each tooth 12. The number of divided cores 10A is the same as the number of teeth 12 (here, nine). Each of the divided iron cores 10A is connected to each other by a connecting portion 15 provided at an end portion of the yoke portion 11 on the outer peripheral surface 11a side.

図4は、固定子鉄心10の一部を拡大して示す図である。ヨーク部11は、周方向に延在する環状の外周面11aと、その径方向内側に位置する内周面11bとを有する。外周面11aは、フレーム7(図1)に嵌合する面である。内周面11bは、スロット13に面している。   FIG. 4 is an enlarged view showing a part of the stator core 10. The yoke part 11 has the cyclic | annular outer peripheral surface 11a extended in the circumferential direction, and the inner peripheral surface 11b located in the radial direction inner side. The outer peripheral surface 11a is a surface fitted to the frame 7 (FIG. 1). The inner peripheral surface 11 b faces the slot 13.

ヨーク部11は、分割鉄心10Aの周方向の両端を規定する分割面(端面)16を有する。分割面16は、ヨーク部11の内周面11bから径方向外側に延在するが、外周面11aには到達しない。分割面16の径方向外側の端部には、穴11cが形成されている。この穴11cとヨーク部11の外周面11aとの間の薄肉部は、塑性変形可能な連結部15を構成する。なお、連結部15は、塑性変形可能な薄肉部に限らず、例えば円形のカシメ(丸カシメ)であってもよい。   The yoke portion 11 has a split surface (end surface) 16 that defines both ends of the split iron core 10A in the circumferential direction. The dividing surface 16 extends radially outward from the inner peripheral surface 11b of the yoke portion 11, but does not reach the outer peripheral surface 11a. A hole 11 c is formed at the radially outer end of the dividing surface 16. The thin portion between the hole 11c and the outer peripheral surface 11a of the yoke portion 11 constitutes a connecting portion 15 that can be plastically deformed. In addition, the connection part 15 is not restricted to the plastically deformable thin part, For example, circular caulking (round caulking) may be sufficient.

固定子鉄心10が環状に組み立てられた状態では、周方向に隣り合う分割鉄心10Aの分割面16が互いに当接する。一方、固定子鉄心10が帯状に展開された状態では(図15参照)、周方向に隣り合う分割鉄心10Aの分割面16が互いに離間する。   In a state where the stator core 10 is assembled in an annular shape, the split surfaces 16 of the split cores 10A adjacent to each other in the circumferential direction are in contact with each other. On the other hand, in a state where the stator core 10 is developed in a strip shape (see FIG. 15), the split surfaces 16 of the split cores 10A adjacent in the circumferential direction are separated from each other.

ヨーク部11の外周面11aには、切欠き19が形成されている。切欠き19は、後述する巻線工程(図17(B))において、固定子1を治具でチャックする部分である。また、切欠き19とフレーム7との間の領域は、潤滑油および冷媒の流路となる。潤滑油および冷媒が切欠き19を流れることで、固定子1に発生した熱が放出される。   A notch 19 is formed in the outer peripheral surface 11 a of the yoke portion 11. The notch 19 is a portion for chucking the stator 1 with a jig in a winding step (FIG. 17B) described later. Moreover, the area | region between the notch 19 and the flame | frame 7 becomes a flow path of lubricating oil and a refrigerant | coolant. As the lubricating oil and the refrigerant flow through the notches 19, the heat generated in the stator 1 is released.

ティース12は、分割鉄心10Aにおけるヨーク部11の周方向中央部から、径方向内側に延在している。ティース12は、周方向の両端面である一対の側面12aと、軸方向の両端面である一対の端面12b(図2)とを有する。この側面12aおよび端面12bに、巻線4が巻き付けられる。ティース12の側面12aは、スロット13に面している。   The teeth 12 extend radially inward from the central portion in the circumferential direction of the yoke portion 11 in the divided iron core 10A. The teeth 12 have a pair of side surfaces 12a that are both end surfaces in the circumferential direction, and a pair of end surfaces 12b (FIG. 2) that are both end surfaces in the axial direction. The winding 4 is wound around the side surface 12a and the end surface 12b. A side surface 12 a of the tooth 12 faces the slot 13.

ティース12は、径方向の内側端部(すなわち先端)にティース先端部120を有する。ティース先端部120は、回転子5(図1)の外周面に対向する円弧状の先端面12dを有する。ティース先端部120は、ティース12の側面12aに対して周方向の両側に突出する突出部121を有する。突出部121の径方向外側(すなわちヨーク部11に対向する側)には、突出面12cが形成されている。突出面12cは、スロット13に面している。   The tooth 12 has a tooth tip 120 at the radially inner end (ie, tip). Teeth tip 120 has an arcuate tip 12d that faces the outer peripheral surface of rotor 5 (FIG. 1). Teeth tip portion 120 has projecting portions 121 that project on both sides in the circumferential direction with respect to side surface 12a of tooth 12. A protruding surface 12c is formed on the radially outer side of the protruding portion 121 (that is, the side facing the yoke portion 11). The protruding surface 12 c faces the slot 13.

ティース12の径方向の中央部には、カシメ部(ティースカシメ部)17が形成されている。ヨーク部11の切欠き19の周方向の両側には、カシメ部(ヨークカシメ部)18がそれぞれ形成されている。ティース12のカシメ部17およびヨーク部11のカシメ部18は、固定子鉄心10を構成する複数の電磁鋼板を互いに固定するものである。   A caulking portion (tea squeezing portion) 17 is formed in the central portion in the radial direction of the tooth 12. On both sides of the notch 19 in the yoke portion 11 in the circumferential direction, crimping portions (yoke crimping portions) 18 are respectively formed. The caulking part 17 of the tooth 12 and the caulking part 18 of the yoke part 11 fix a plurality of electromagnetic steel plates constituting the stator core 10 to each other.

ティース12のカシメ部17およびヨーク部11のカシメ部18によって複数の電磁鋼板を互いに固定することにより、固定子鉄心10の高い寸法精度および高い剛性を得ることができる。また、電動機100の駆動時に、電磁加振力によって発生する振動および騒音を抑制することができる。   High dimensional accuracy and high rigidity of the stator core 10 can be obtained by fixing the plurality of electromagnetic steel plates to each other by the caulking portion 17 of the tooth 12 and the caulking portion 18 of the yoke portion 11. In addition, vibration and noise generated by the electromagnetic excitation force when the electric motor 100 is driven can be suppressed.

なお、カシメ部17は、ティース12の径方向の中央部に限らず、例えば、ティース先端部120の周方向中央部または突出部121に形成してもよい。また、カシメ部の数は、固定子鉄心10の寸法精度および剛性を確保できる最小数でよく、例えばティース12のカシメ部17を省略してもよい。   Note that the crimping portion 17 is not limited to the central portion in the radial direction of the tooth 12, and may be formed at, for example, the central portion in the circumferential direction of the tooth tip portion 120 or the protruding portion 121. Further, the number of crimping portions may be the minimum number that can ensure the dimensional accuracy and rigidity of the stator core 10. For example, the crimping portions 17 of the teeth 12 may be omitted.

図5は、固定子鉄心10に、第1の絶縁部2と第2の絶縁部3とを設けた状態を示す断面図である。図6は、固定子鉄心10に、第1の絶縁部2および第2の絶縁部3を介して、巻線4を巻き付けた状態を示す断面図である。図6には、フレーム7および回転子5も併せて示す。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the first insulating portion 2 and the second insulating portion 3 are provided on the stator core 10. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state where the winding 4 is wound around the stator core 10 via the first insulating portion 2 and the second insulating portion 3. FIG. 6 also shows the frame 7 and the rotor 5.

図5に示すように、第1の絶縁部2(インシュレータとも称する)は、ティース12の側面12aおよび端面12b(図2)を覆うティース周囲部2aと、ヨーク部11の内周面11bを覆う外側壁部2bと、ティース12の突出部121の突出面12cを覆う内側壁部2cとを有する。   As shown in FIG. 5, the first insulating portion 2 (also referred to as an insulator) covers the tooth peripheral portion 2 a that covers the side surface 12 a and the end surface 12 b (FIG. 2) of the tooth 12, and the inner peripheral surface 11 b of the yoke portion 11. It has the outer side wall part 2b and the inner side wall part 2c which covers the protrusion surface 12c of the protrusion part 121 of the teeth 12. FIG.

ティース周囲部2aは、図6に示すように巻線4が巻き付けられる部分である。外側壁部2bおよび内側壁部2cは、ティース周囲部2aに巻き付けられた巻線4を、径方向外側および径方向内側からガイドする部分である。なお、内側壁部2cは、ティース12の突出部121の周方向端面も覆っている。   Teeth peripheral portion 2a is a portion around which winding 4 is wound as shown in FIG. The outer wall portion 2b and the inner wall portion 2c are portions that guide the winding 4 wound around the tooth peripheral portion 2a from the radially outer side and the radially inner side. In addition, the inner wall part 2c also covers the circumferential end face of the protruding part 121 of the tooth 12.

第1の絶縁部2を構成する材料は、例えば、粉体樹脂、液状樹脂、熱可塑性樹脂、電気絶縁ワニス、または接着剤などが望ましい。より具体的には、エポキシ樹脂、液晶ポリエステル樹脂(繊維状無機強化材または無機充填材を加えたもの)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、またはABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)樹脂などが望ましい。但し、第1の絶縁部2の構成材料は、これらに限定されるものではない。   The material constituting the first insulating part 2 is preferably, for example, a powder resin, a liquid resin, a thermoplastic resin, an electrical insulating varnish, or an adhesive. More specifically, epoxy resin, liquid crystal polyester resin (added with fibrous inorganic reinforcing material or inorganic filler), polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, or ABS (acrylonitrile butadiene styrene) Resins are desirable. However, the constituent material of the 1st insulating part 2 is not limited to these.

第1の絶縁部2は、樹脂を金型で固定子鉄心10と一体に成形するか、または別部品として成形した樹脂成形体を固定子鉄心10に組み付けることで形成される。   The first insulating portion 2 is formed by molding a resin integrally with the stator core 10 using a mold, or by assembling a resin molded body molded as a separate part to the stator core 10.

第1の絶縁部2の厚さは、固定子鉄心10と巻線4との絶縁性の確保という観点では、厚い方がよい。但し、第1の絶縁部2の厚さが厚すぎると、スロット13の断面積が小さくなり、スロット13内に収容可能な巻線量が減少し、(巻線量に反比例する)銅損の増加によって電動機効率が低下する。絶縁性能と電動機効率とを両立させるためには、第1の絶縁部2の厚さは、0.1mm〜0.7mmの範囲内にあることが望ましい。   The thickness of the first insulating portion 2 is preferably thicker from the viewpoint of ensuring insulation between the stator core 10 and the winding 4. However, if the thickness of the first insulating portion 2 is too thick, the cross-sectional area of the slot 13 becomes small, the amount of winding that can be accommodated in the slot 13 decreases, and the increase in copper loss (in inverse proportion to the winding amount) Electric motor efficiency decreases. In order to achieve both insulation performance and electric motor efficiency, it is desirable that the thickness of the first insulating portion 2 be in the range of 0.1 mm to 0.7 mm.

固定子鉄心10と第1の絶縁部2との間には、第2の絶縁部3(塞ぎ部とも称する)が形成される。第2の絶縁部3は、ティース12の側面12aおよび突出面12c、並びに、ヨーク部11の内周面11b(つまり、固定子鉄心10のスロット13側の面)を覆うように形成される。   A second insulating portion 3 (also referred to as a closing portion) is formed between the stator core 10 and the first insulating portion 2. The second insulating portion 3 is formed so as to cover the side surface 12a and the protruding surface 12c of the tooth 12 and the inner peripheral surface 11b of the yoke portion 11 (that is, the surface on the slot 13 side of the stator core 10).

すなわち、第2の絶縁部3は、ティース12の側面12aを覆うティース側面部3aと、ヨーク部11の内周面11bを覆うヨーク内面部3bと、ティース12の突出面12cを覆うティース突出面部3cとを有する。   That is, the second insulating portion 3 includes a tooth side surface portion 3 a that covers the side surface 12 a of the tooth 12, a yoke inner surface portion 3 b that covers the inner peripheral surface 11 b of the yoke portion 11, and a tooth protruding surface portion that covers the protruding surface 12 c of the tooth 12. 3c.

ティース側面部3aは、ティース12の側面12aと第1の絶縁部2のティース周囲部2aとの間に設けられている。ヨーク内面部3bは、ヨーク部11の内周面11bと第1の絶縁部2の外側壁部2bとの間に設けられている。ティース突出面部3cは、ティース12の突出面12cと第1の絶縁部2の内側壁部2cとの間に設けられている。   The tooth side surface portion 3 a is provided between the side surface 12 a of the tooth 12 and the tooth peripheral portion 2 a of the first insulating portion 2. The yoke inner surface portion 3 b is provided between the inner peripheral surface 11 b of the yoke portion 11 and the outer wall portion 2 b of the first insulating portion 2. The teeth projecting surface portion 3 c is provided between the projecting surface 12 c of the tooth 12 and the inner wall portion 2 c of the first insulating portion 2.

第2の絶縁部3は、固定子鉄心10の電磁鋼板の隙間に、スロット13内を流れる潤滑油および冷媒が侵入することを抑制するために設けられる。そのため、第2の絶縁部3は、固定子鉄心10のスロット13側の面(すなわち、ティース12の側面12aおよび突出面12c、並びに、ヨーク部11の内周面11b)を覆い、当該面に形成される凹部104(後述)を塞ぐように形成される。   The second insulating portion 3 is provided in order to prevent the lubricating oil and refrigerant flowing in the slot 13 from entering the gap between the electromagnetic steel plates of the stator core 10. Therefore, the second insulating portion 3 covers the surface on the slot 13 side of the stator core 10 (that is, the side surface 12a and the protruding surface 12c of the tooth 12, and the inner peripheral surface 11b of the yoke portion 11), and covers the surface. The recess 104 (described later) is formed to be closed.

第2の絶縁部3は、潤滑油および冷媒の少なくとも一方(望ましくは両方)よりも比誘電率の小さい材料で構成される。第2の絶縁部3を構成する材料は、例えば、粉体樹脂、液状樹脂、熱可塑性樹脂、電気絶縁ワニス、または接着剤などが望ましい。より具体的には、エポキシ樹脂、液晶ポリエステル樹脂(繊維状無機強化材または無機充填材を加えたもの)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、またはABS樹脂などが望ましい。但し、第2の絶縁部3の構成材料は、これらに限定されるものではない。なお、第1の絶縁部2および第2の絶縁部3は、同一の材料で構成されていてもよい。   The second insulating portion 3 is made of a material having a relative dielectric constant smaller than at least one (preferably both) of lubricating oil and refrigerant. The material constituting the second insulating part 3 is preferably, for example, a powder resin, a liquid resin, a thermoplastic resin, an electrical insulating varnish, or an adhesive. More specifically, an epoxy resin, a liquid crystal polyester resin (added with a fibrous inorganic reinforcing material or an inorganic filler), polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, or ABS resin is desirable. However, the constituent material of the 2nd insulation part 3 is not limited to these. In addition, the 1st insulating part 2 and the 2nd insulating part 3 may be comprised with the same material.

図6に示すように、固定子鉄心10のティース12には、第1の絶縁部2および第2の絶縁部3を介して、巻線4が巻き付けられる。具体的には、各ティース12に、例えば直径1.0mmのマグネットワイヤを80ターン巻き付けることにより、巻線4が構成される。巻線4がスロット13内に高密度に配置されることで、銅損が低減され、電動機効率化が向上する。   As shown in FIG. 6, the winding 4 is wound around the teeth 12 of the stator core 10 via the first insulating portion 2 and the second insulating portion 3. Specifically, the winding 4 is configured by winding 80 turns of, for example, a magnet wire having a diameter of 1.0 mm around each tooth 12. By arranging the windings 4 in the slots 13 at a high density, copper loss is reduced and the efficiency of the motor is improved.

巻線4は、ここでは集中巻きで巻かれ、Y結線により結線されている。但し、巻線4は、分布巻で巻かれてもよく、Δ結線により結線されてもよい。巻線4の巻き数および直径は、要求される特性(回転数、トルク等)、印加電圧およびスロット13の断面積に応じて決定される。   Here, the winding 4 is wound by concentrated winding and is connected by Y connection. However, the winding 4 may be wound by distributed winding or may be connected by Δ connection. The number of turns and the diameter of the winding 4 are determined according to required characteristics (rotation speed, torque, etc.), applied voltage, and cross-sectional area of the slot 13.

図7は、第1の絶縁部2の外観形状の一例を示す斜視図である。第1の絶縁部2は、上記の通り、ティース周囲部2aと外側壁部2bと内側壁部2cとを有する。ティース周囲部2aは、上記の通り、ティース12を周方向両側および軸方向両側から囲むように形成されている。このティース周囲部2aに、巻線4(図6)が巻き付けられる。   FIG. 7 is a perspective view showing an example of the external shape of the first insulating portion 2. As described above, the first insulating portion 2 includes the teeth peripheral portion 2a, the outer wall portion 2b, and the inner wall portion 2c. As described above, the teeth surrounding portion 2a is formed so as to surround the teeth 12 from both sides in the circumferential direction and both sides in the axial direction. Winding 4 (FIG. 6) is wound around this tooth peripheral part 2a.

外側壁部2bおよび内側壁部2cは、いずれも、固定子鉄心10から軸方向外側に延在し、それぞれ壁部22および壁部21を構成している。これらの壁部21,22は、固定子鉄心10の軸方向外側で巻線4(図2)を径方向両側からガイドする部分である。   Both the outer wall portion 2b and the inner wall portion 2c extend outward in the axial direction from the stator core 10, and constitute a wall portion 22 and a wall portion 21, respectively. These wall portions 21 and 22 are portions that guide the winding 4 (FIG. 2) from both sides in the radial direction outside the stator core 10 in the axial direction.

第1の絶縁部2は、固定子鉄心10への組み付けを容易にするため、例えば、軸方向の中心部に形成された分割面23で2つに分割された構成(分割構造)を有する。但し、このような分割構造に限定されるものではなく、一体構造であってもよい。なお、第2の絶縁部3は、第1の絶縁部2の内側に設けられるため、図7では隠れている。   The first insulating portion 2 has, for example, a structure (divided structure) that is divided into two parts by a dividing surface 23 formed in the central portion in the axial direction in order to facilitate assembly to the stator core 10. However, it is not limited to such a divided structure, and may be an integral structure. The second insulating portion 3 is hidden in FIG. 7 because it is provided inside the first insulating portion 2.

次に、第2の絶縁部3の構成および作用について、さらに説明する。まず、電磁鋼板101の打ち抜き工程および積層工程で発生する、固定子鉄心10の凹凸部および積層隙間について説明する。   Next, the configuration and operation of the second insulating unit 3 will be further described. First, the uneven | corrugated | grooved part and lamination | stacking gap | interval of the stator core 10 which generate | occur | produce in the punching process and lamination | stacking process of the electromagnetic steel plate 101 are demonstrated.

図8は、電磁鋼板101の打ち抜き工程について説明するための模式図である。固定子鉄心10を製造する際には、電磁鋼板101を、固定子鉄心10の形状(すなわちヨーク部11とティース12とを有する形状)に、一枚ずつ打ち抜く。打ち抜きは、上型71(ダイ)と下型72(パンチ)とを有するプレス装置70を用いて行う。   FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the punching process of the electromagnetic steel sheet 101. When the stator core 10 is manufactured, the electromagnetic steel plates 101 are punched one by one in the shape of the stator core 10 (that is, the shape having the yoke portion 11 and the teeth 12). The punching is performed using a press device 70 having an upper die 71 (die) and a lower die 72 (punch).

以下では、説明の便宜上、電磁鋼板101の上型71側の面(すなわち上面)を表面101aと称し、下型72側の面(すなわち下面)を裏面101bと称する。   Hereinafter, for convenience of explanation, the upper die 71 side surface (that is, the upper surface) of the electromagnetic steel sheet 101 is referred to as the front surface 101a, and the lower die 72 side surface (that is, the lower surface) is referred to as the rear surface 101b.

電磁鋼板101は、プレス装置70の上型71と下型72とでせん断変形を与えることにより打ち抜く。上型71を下型72に対して下降させると、上型71および下型72が電磁鋼板101に食い込んでクラックCが生じる。上型71をさらに下降させると、電磁鋼板101がクラックCを起点として破断する。   The electromagnetic steel plate 101 is punched by applying shear deformation between the upper die 71 and the lower die 72 of the press device 70. When the upper mold 71 is lowered with respect to the lower mold 72, the upper mold 71 and the lower mold 72 bite into the electromagnetic steel sheet 101, and a crack C is generated. When the upper mold 71 is further lowered, the electromagnetic steel sheet 101 breaks starting from the crack C.

図9(A)および(B)は、打ち抜いた電磁鋼板101の切断面(打ち抜き面)を、それぞれ側方および正面から見た模式図である。電磁鋼板101の打ち抜き面には、表面101a側から裏面101b側にかけて、だれA1、せん断面A2、破断面A3およびかえりA4が順に形成される。   FIGS. 9A and 9B are schematic views of the cut surface (punched surface) of the punched electromagnetic steel sheet 101 as viewed from the side and the front, respectively. On the punched surface of the electromagnetic steel sheet 101, a sloping surface A1, a shear surface A2, a fracture surface A3, and a burr A4 are formed in this order from the front surface 101a side to the back surface 101b side.

だれA1は、電磁鋼板101の表面101aが上型71に押し下げられて変形した湾曲面である。せん断面A2は、上型71に擦られて生じる平面であり、せん断方向(ここでは上下方向)に傷が形成されている。   The awl A1 is a curved surface in which the surface 101a of the electromagnetic steel plate 101 is deformed by being pushed down by the upper mold 71. The shear surface A2 is a flat surface generated by rubbing against the upper mold 71, and scratches are formed in the shear direction (here, the vertical direction).

破断面A3は、クラックCにより破断した面であり、せん断面A2よりも粗い面である。かえりA4(バリ)は、電磁鋼板101が上型71に押し下げられることで形成された突起であり、裏面101bから下方に突出する。   The fracture surface A3 is a surface broken by the crack C and is a surface rougher than the shear surface A2. The burr A4 (burr) is a protrusion formed by the electromagnetic steel plate 101 being pushed down by the upper mold 71, and protrudes downward from the back surface 101b.

図9(A)に示すように、電磁鋼板101の打ち抜き面では、せん断面A2が面方向(厚さ方向に直交する方向)の外側に突出している。だれA1、破断面A3およびかえりA4は、せん断面A2よりも内側に退避している。   As shown in FIG. 9A, on the punched surface of the electromagnetic steel sheet 101, the shear surface A2 protrudes outward in the surface direction (direction perpendicular to the thickness direction). The drooping face A1, the fracture surface A3 and the burr A4 are retracted inward from the shear plane A2.

図10(A)は、電磁鋼板101のカシメ部17(18)の形成方法を説明するための模式図である。電磁鋼板101を図8に示したように打ち抜く前に、ポンチ93を有する上型92と、ダイス91を有する下型90とを用いて、電磁鋼板101の表面101aと裏面101bに凹形状と凸形状を形成する。具体的には、ポンチ93によって電磁鋼板101の一部をダイス91に押し込むことにより、電磁鋼板101の裏面101b側(ダイス91側)に凸形状を形成し、表面101a側(ポンチ93側)に凹形状を形成する。   FIG. 10A is a schematic diagram for explaining a method of forming the crimped portion 17 (18) of the electromagnetic steel plate 101. FIG. Before punching out the electromagnetic steel sheet 101 as shown in FIG. 8, an upper die 92 having a punch 93 and a lower die 90 having a die 91 are used to form concave and convex shapes on the front surface 101a and the rear surface 101b of the electromagnetic steel plate 101. Form a shape. Specifically, by pushing a part of the electromagnetic steel sheet 101 into the die 91 by the punch 93, a convex shape is formed on the back surface 101b side (die 91 side) of the electromagnetic steel sheet 101, and on the front surface 101a side (punch 93 side). A concave shape is formed.

その後、図8に示したように電磁鋼板101を打ち抜き、その後、図10(B)に示すように、複数の電磁鋼板101を軸方向に積層する。このとき、電磁鋼板101の裏面101bの凸形状を、軸方向に重なり合う電磁鋼板101の表面101aの凹形状に嵌合させる。このようにして、複数の電磁鋼板101がカシメ部17(18)で互いに固定された固定子鉄心10が得られる。   Thereafter, the electromagnetic steel sheet 101 is punched as shown in FIG. 8, and then, as shown in FIG. 10B, a plurality of electromagnetic steel sheets 101 are laminated in the axial direction. At this time, the convex shape of the back surface 101b of the electromagnetic steel sheet 101 is fitted to the concave shape of the surface 101a of the electromagnetic steel sheet 101 overlapping in the axial direction. In this way, the stator core 10 is obtained in which the plurality of electromagnetic steel plates 101 are fixed to each other by the crimping portion 17 (18).

なお、カシメ部17(18)は、例えば、図10(B)に示すように、軸方向に見た形状が円形で、断面形状が矩形であってもよく、また、図10(C)に示すように、軸方向に見た形状が矩形で、且つ断面形状がV字状であってもよい。図10(B)に示したカシメ形状は、円柱状のポンチ93を用いることで形成され、図10(C)に示したカシメ形状は、V字状のポンチ93を用いることで形成される。   The caulking portion 17 (18) may have a circular shape when viewed in the axial direction and a rectangular cross-sectional shape as shown in FIG. 10B, for example. As shown, the shape seen in the axial direction may be rectangular and the cross-sectional shape may be V-shaped. The caulking shape shown in FIG. 10B is formed by using a cylindrical punch 93, and the caulking shape shown in FIG. 10C is formed by using a V-shaped punch 93.

図11は、電磁鋼板101の打ち抜き面に対応する固定子鉄心10の端面を拡大して示す断面図である。電磁鋼板101の打ち抜き面に対応する固定子鉄心10の端面とは、図1に示したヨーク部11の外周面11aおよび内周面11b、並びに、ティース12の側面12a、突出面12cおよび先端面12dである。   FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the end surface of the stator core 10 corresponding to the punched surface of the electromagnetic steel sheet 101. The end surface of the stator core 10 corresponding to the punched surface of the electromagnetic steel sheet 101 includes the outer peripheral surface 11a and the inner peripheral surface 11b of the yoke portion 11 shown in FIG. 1, and the side surface 12a, the protruding surface 12c, and the front end surface of the tooth 12. 12d.

固定子鉄心10の端面には、せん断面A2を含む凸部103と、だれA1、破断面A3およびかえりA4を含む凹部104とが、軸方向に交互に形成される。このような固定子鉄心10の凸部103および凹部104は、図1に示したヨーク部11の外周面11aおよび内周面11b、ティース12の側面12a、突出面12cおよび先端面12dのいずれにも形成される。   On the end face of the stator core 10, convex portions 103 including a shear surface A <b> 2 and concave portions 104 including a slant A <b> 1, a fracture surface A <b> 3 and a burr A <b> 4 are alternately formed in the axial direction. The convex portion 103 and the concave portion 104 of the stator core 10 are formed on any of the outer peripheral surface 11a and inner peripheral surface 11b of the yoke portion 11 shown in FIG. 1, the side surface 12a of the tooth 12, the protruding surface 12c, and the front end surface 12d. Is also formed.

また、電磁鋼板101を積層すると、ある電磁鋼板101のかえりA4が、その下側の電磁鋼板101の表面101aに当接する。そのため、ある電磁鋼板101の裏面101bと、その下側の電磁鋼板101の表面101aとの間には、数μmの微小な隙間(積層隙間と称する)102が形成される。積層隙間102の軸方向の位置は、かえりA4の軸方向の位置と同じであり、積層隙間102は凹部104に連通している。   Further, when the electromagnetic steel plates 101 are laminated, the burr A4 of a certain electromagnetic steel plate 101 comes into contact with the surface 101a of the lower electromagnetic steel plate 101. Therefore, a minute gap (referred to as a lamination gap) 102 of several μm is formed between the back surface 101b of a certain electromagnetic steel sheet 101 and the surface 101a of the lower electromagnetic steel sheet 101. The position of the stacking gap 102 in the axial direction is the same as the position of the collar A4 in the axial direction, and the stacking gap 102 communicates with the recess 104.

図12は、ヨーク部11の外周面11aを拡大して示す断面図であり、図6に示した線分12−12における矢視方向の断面図に相当する。ヨーク部11の外周面11aはフレーム7の内周面に嵌合する。一方、フレーム7と切欠き19との間には、潤滑油および冷媒の流路が形成される。   12 is an enlarged cross-sectional view of the outer peripheral surface 11a of the yoke portion 11, and corresponds to a cross-sectional view in the direction of the arrow in the line segment 12-12 shown in FIG. The outer peripheral surface 11 a of the yoke portion 11 is fitted to the inner peripheral surface of the frame 7. On the other hand, a flow path for lubricating oil and refrigerant is formed between the frame 7 and the notch 19.

固定子鉄心10の積層隙間102は、上記の通り、凹部104に連通している。そのため、フレーム7と切欠き19との間を流れる潤滑油および冷媒は、図12に矢印で示すように、凹部104を通って積層隙間102の内部に入り込む場合がある。   The laminated gap 102 of the stator core 10 communicates with the recess 104 as described above. Therefore, the lubricating oil and refrigerant flowing between the frame 7 and the notch 19 may enter the inside of the stacking gap 102 through the recess 104 as indicated by arrows in FIG.

ヨーク部11には巻線4が巻かれないため、ヨーク部11の外周面11a側(あるいは切欠き19側)から積層隙間102に潤滑油および冷媒が入り込んでも、電動機100の特性への影響はない。しかしながら、ティース12には巻線4が巻かれるため、ティース12の積層隙間102に潤滑油および冷媒が入り込むと、漏洩電流が増加し、電動機効率の低下を招く可能性がある。   Since the winding 4 is not wound around the yoke portion 11, even if lubricating oil and refrigerant enter the laminated gap 102 from the outer peripheral surface 11 a side (or the notch 19 side) of the yoke portion 11, the influence on the characteristics of the electric motor 100 is not affected. Absent. However, since the winding 4 is wound around the teeth 12, if lubricating oil and refrigerant enter the laminated gap 102 of the teeth 12, a leakage current increases, which may cause a reduction in motor efficiency.

図13は、ティース12の側面12a、第1の絶縁部2および第2の絶縁部3を拡大して示す断面図であり、図5に示した線分13−13における矢視方向の断面図に相当する。上記の通り、ティース12の側面12a(スロット13側の面)には、第1の絶縁部2および第2の絶縁部3が設けられている。   13 is an enlarged cross-sectional view of the side surface 12a of the tooth 12, the first insulating portion 2 and the second insulating portion 3, and is a cross-sectional view in the direction of the arrow in the line segment 13-13 shown in FIG. It corresponds to. As described above, the first insulating portion 2 and the second insulating portion 3 are provided on the side surface 12 a (the surface on the slot 13 side) of the tooth 12.

第2の絶縁部3は、ティース12の側面12aの凸部103を覆い、凹部104(すなわち積層隙間102のスロット13側)を塞ぐように形成されている。なお、第2の絶縁部3は、凹部104を塞いでいればよく、必ずしも凸部103を覆う必要は無い。   The second insulating portion 3 is formed so as to cover the convex portion 103 on the side surface 12a of the tooth 12 and close the concave portion 104 (that is, the slot 13 side of the stacking gap 102). Note that the second insulating portion 3 only needs to block the concave portion 104, and does not necessarily need to cover the convex portion 103.

上記の通り、固定子鉄心10のスロット13(図6)の内部には、潤滑油および冷媒が流れる。第2の絶縁部3によって、ティース12の側面12aの凹部104を塞ぐことにより、凹部104に連通する積層隙間102への潤滑油および冷媒の侵入を抑制することができる。   As described above, lubricating oil and refrigerant flow inside the slot 13 (FIG. 6) of the stator core 10. By closing the concave portion 104 on the side surface 12 a of the tooth 12 with the second insulating portion 3, it is possible to suppress the intrusion of the lubricating oil and the refrigerant into the stacked gap 102 communicating with the concave portion 104.

このように、ティース12(すなわち巻線4が巻かれる部分)の積層隙間102への潤滑油および冷媒の侵入が抑制されるため、漏洩電流を低減することができ、これに起因する電動機効率の低下を抑制することができる。   As described above, since the intrusion of the lubricating oil and the refrigerant into the lamination gap 102 of the teeth 12 (that is, the portion where the winding 4 is wound) is suppressed, the leakage current can be reduced, and the motor efficiency resulting from this can be reduced. The decrease can be suppressed.

第2の絶縁部3の厚さ(最大厚さ)は、凹部104の大きさにもよるが、固定子鉄心10を構成する電磁鋼板の板厚(1枚の厚さ)の1/4〜1/2の範囲内であることが望ましい。なお、第2の絶縁部3の最大厚さとは、第1の絶縁部2から、かえりA4までの距離を言う。   Although the thickness (maximum thickness) of the second insulating portion 3 depends on the size of the concave portion 104, the thickness of the electromagnetic steel plate constituting the stator core 10 (thickness of one sheet) is 1/4 to It is desirable to be within a range of 1/2. The maximum thickness of the second insulating portion 3 refers to the distance from the first insulating portion 2 to the return A4.

図13には、ティース12の側面12aの第1の絶縁部2および第2の絶縁部3を示したが、図5に示したように、ティース12の突出面12cおよびヨーク部11の内周面11bにも、同様に第1の絶縁部2および第2の絶縁部3が形成されている。すなわち、ティース12の突出面12cおよびヨーク部11の内周面11bのそれぞれに形成された凹部104も、第2の絶縁部3によって塞がれている。   13 shows the first insulating portion 2 and the second insulating portion 3 on the side surface 12a of the tooth 12, but as shown in FIG. 5, the protruding surface 12c of the tooth 12 and the inner periphery of the yoke portion 11 are shown. Similarly, the first insulating portion 2 and the second insulating portion 3 are also formed on the surface 11b. That is, the concave portions 104 formed on the protruding surface 12 c of the tooth 12 and the inner peripheral surface 11 b of the yoke portion 11 are also closed by the second insulating portion 3.

このように、固定子鉄心10のスロット13側の面(ティース12の側面12aおよび突出面12c、並びに、ヨーク部11の内周面11b)に、第1の絶縁部2および第2の絶縁部3が設けられ、第2の絶縁部3が凹部104(すなわち積層隙間102のスロット13側)を塞いでいるため、潤滑油および冷媒の積層隙間102への侵入を抑制することができる。これにより、漏洩電流を低減し、電動機効率を向上することができる。   As described above, the first insulating portion 2 and the second insulating portion are formed on the surface of the stator core 10 on the slot 13 side (the side surface 12a and the protruding surface 12c of the tooth 12 and the inner peripheral surface 11b of the yoke portion 11). 3 and the second insulating portion 3 closes the recess 104 (that is, the slot 13 side of the stacking gap 102), so that the penetration of the lubricating oil and the refrigerant into the stacking gap 102 can be suppressed. Thereby, leakage current can be reduced and motor efficiency can be improved.

また、電磁鋼板101の板厚をより薄くすることで、だれA1、せん断面A2、破断面A3およびかえりA4(図9(A)および(B))を小さくすることができる。これにより、第2の絶縁部3の厚さを薄くすることが可能になり、製造コストの上昇を抑制することができる。電磁鋼板101の板厚は、0.2mm〜0.35mmの範囲内であることが望ましい。   Further, by reducing the thickness of the electromagnetic steel sheet 101, the slump A1, the shear plane A2, the fracture surface A3, and the burr A4 (FIGS. 9A and 9B) can be reduced. Thereby, it becomes possible to make thickness of the 2nd insulation part 3 thin, and can suppress the raise in manufacturing cost. The thickness of the electromagnetic steel plate 101 is desirably in the range of 0.2 mm to 0.35 mm.

<固定子の製造工程>
次に、固定子1の製造工程について説明する。図14は、固定子1の製造工程を説明するためのフローチャートである。なお、電磁鋼板101の表面101aおよび裏面101bには、図9(A)で示したようにカシメ用の凹凸形状を予め形成しておく。
<Stator manufacturing process>
Next, the manufacturing process of the stator 1 will be described. FIG. 14 is a flowchart for explaining a manufacturing process of the stator 1. In addition, as shown in FIG. 9 (A), an uneven shape for caulking is formed in advance on the front surface 101a and the back surface 101b of the electromagnetic steel sheet 101.

まず、電磁鋼板101を、帯状に展開された固定子鉄心10の形状に1枚ずつ打ち抜く(ステップS11)。より具体的には、電磁鋼板101を、分割鉄心10Aに対応する鋼板部分10Bが帯状に連結された形状に打ち抜く。図15は、打ち抜いた電磁鋼板101を示す図である。隣り合う鋼板部分10Bは、連結部15(例えば塑性変形可能な薄肉部)で互いに連結されている。   First, the electromagnetic steel plates 101 are punched one by one in the shape of the stator core 10 developed in a strip shape (step S11). More specifically, the electromagnetic steel plate 101 is punched into a shape in which the steel plate portions 10B corresponding to the divided iron cores 10A are connected in a strip shape. FIG. 15 is a view showing the punched electromagnetic steel sheet 101. The adjacent steel plate portions 10B are connected to each other by a connecting portion 15 (for example, a plastically deformable thin portion).

電磁鋼板101の打ち抜きは、図8に示したように上型71と下型72とを有するプレス装置70で行う。電磁鋼板101の打ち抜き面には、だれA1、せん断面A2、破断面A3およびかえりA4(図9(A)および(B))が形成される。   The electromagnetic steel sheet 101 is punched by a press device 70 having an upper die 71 and a lower die 72 as shown in FIG. On the punched surface of the electromagnetic steel sheet 101, a droop A1, a shear surface A2, a fracture surface A3, and a burr A4 (FIGS. 9A and 9B) are formed.

なお、ここでは、電磁鋼板101を、帯状に展開された固定子鉄心10の形状(図15)に打ち抜いているが、固定子鉄心10が複数の分割鉄心10Aを連結した構成でない場合には、電磁鋼板101を環状の固定子鉄心10の形状(図3)に打ち抜いてもよい。   Here, although the electromagnetic steel sheet 101 is punched into the shape of the stator core 10 expanded in a strip shape (FIG. 15), when the stator core 10 is not configured to connect a plurality of divided cores 10A, The electromagnetic steel plate 101 may be punched into the shape of the annular stator core 10 (FIG. 3).

次に、打ち抜いた複数の電磁鋼板101を、軸方向に積層する(ステップS12)。このとき、図10(B)および(C)に示したように、積層された複数の電磁鋼板101は、カシメ部17,18によって互いに固定される。これにより、帯状に展開された固定子鉄心10が得られる。   Next, the plurality of punched electromagnetic steel plates 101 are stacked in the axial direction (step S12). At this time, as shown in FIGS. 10B and 10C, the plurality of laminated electromagnetic steel plates 101 are fixed to each other by the crimping portions 17 and 18. Thereby, the stator core 10 developed in a band shape is obtained.

次に、固定子鉄心10に、第2の絶縁部3を形成する(ステップS13)。より具体的には、固定子鉄心10のスロット13側の面(すなわち、ティース12の側面12aおよび突出面12c、並びに、ヨーク部11の内周面11b)に、第2の絶縁部3を形成する。   Next, the second insulating portion 3 is formed on the stator core 10 (step S13). More specifically, the second insulating portion 3 is formed on the surface of the stator core 10 on the slot 13 side (that is, the side surface 12a and the protruding surface 12c of the tooth 12 and the inner peripheral surface 11b of the yoke portion 11). To do.

例えば、固定子鉄心10を金型内にセットし、第2の絶縁部3を構成する樹脂を金型内に充填して硬化させることにより、固定子鉄心10のスロット13側の面に第2の絶縁部3を一体成形する。これにより、固定子鉄心10のスロット13側の面の凹部104(図13)は、第2の絶縁部3によって塞がれる。   For example, the stator core 10 is set in a mold, and the resin constituting the second insulating portion 3 is filled in the mold and cured, so that the second surface is formed on the surface of the stator core 10 on the slot 13 side. The insulating part 3 is integrally formed. Thereby, the recess 104 (FIG. 13) on the surface of the stator core 10 on the slot 13 side is closed by the second insulating portion 3.

このとき、固定子鉄心10のうち、ティース12の先端面12d、ヨーク部11の外周面11aおよび分割面16には、第2の絶縁部3が形成されないように、予めカバーで覆うものとする。   At this time, in the stator core 10, the tip insulating surface 12 d of the teeth 12, the outer peripheral surface 11 a of the yoke portion 11, and the dividing surface 16 are previously covered with a cover so that the second insulating portion 3 is not formed. .

第2の絶縁部3の形成方法は、金型を用いた一体成形には限らない。図16は、スプレー装置82を用いた第2の絶縁部3の形成方法を示す模式図である。図16に示すように、スプレー装置82により、固定子鉄心10のスロット13側の面(すなわち、ティース12の側面12aおよび突出面12c、並びに、ヨーク部11の内周面11b)に噴霧状の樹脂を吹き付け、樹脂を硬化させることで、第2の絶縁部3を形成してもよい。   The formation method of the 2nd insulation part 3 is not restricted to integral molding using a metal mold | die. FIG. 16 is a schematic diagram showing a method for forming the second insulating portion 3 using the spray device 82. As shown in FIG. 16, the spray device 82 sprays the surface on the slot 13 side of the stator core 10 (that is, the side surface 12 a and the protruding surface 12 c of the teeth 12 and the inner peripheral surface 11 b of the yoke portion 11). The second insulating portion 3 may be formed by spraying resin and curing the resin.

スプレー装置82を用いる場合、固定子鉄心10の複数の分割鉄心10Aのうち、樹脂を吹き付ける分割鉄心10Aを治具で固定し、その両側の分割鉄心10Aを、隣り合うティース12の間隔が広がるように、連結部15を中心として回動させる。これにより、樹脂を吹き付ける分割鉄心10Aの周囲に広い空間が形成されるため、吹き付けを簡単に行うことができる。   When the spray device 82 is used, among the plurality of divided cores 10A of the stator core 10, the divided core 10A for spraying resin is fixed with a jig, and the divided cores 10A on both sides of the divided core 10A are spread so that the distance between adjacent teeth 12 is widened. Next, the connecting portion 15 is rotated. Thereby, since a wide space is formed around the divided iron core 10A for spraying the resin, spraying can be performed easily.

このように第2の絶縁部3を形成した後、固定子鉄心10に第1の絶縁部2を取り付ける(ステップS14)。すなわち、予め成形した樹脂成形体である第1の絶縁部2(インシュレータ)を、固定子鉄心10を構成する各分割鉄心10Aに取り付ける。第1の絶縁部2が分割構造(図7)を有する場合には、固定子鉄心10への第1の絶縁部2の取り付けが容易になる。   After forming the second insulating portion 3 in this way, the first insulating portion 2 is attached to the stator core 10 (step S14). That is, the first insulating part 2 (insulator), which is a pre-molded resin molded body, is attached to each divided core 10 </ b> A constituting the stator core 10. When the 1st insulating part 2 has a division structure (Drawing 7), attachment of the 1st insulating part 2 to stator iron core 10 becomes easy.

また、第1の絶縁部2は、金型を用いて固定子鉄心10および第2の絶縁部3と一体に成形してもよい。例えば、第2の絶縁部3が形成された固定子鉄心10を金型内にセットし、第1の絶縁部2を構成する樹脂を金型内に充填して硬化させることで、固定子鉄心10のスロット13側の面に、第2の絶縁部3を覆うように、第1の絶縁部2を形成することができる。   Further, the first insulating part 2 may be formed integrally with the stator core 10 and the second insulating part 3 using a mold. For example, the stator core 10 on which the second insulating portion 3 is formed is set in a mold, and the resin constituting the first insulating portion 2 is filled in the mold and cured, so that the stator core is cured. The first insulating portion 2 can be formed on the surface of the ten slots 13 so as to cover the second insulating portion 3.

その後、固定子鉄心10に、巻線4を巻き付ける(ステップS15)。図17(A)および(B)は、巻線工程を説明するための模式図である。まず、図17(B)に示すように、帯状に展開された固定子鉄心10の複数の分割鉄心10Aのうち、巻線4を巻き付ける分割鉄心10Aを治具で固定し、その両側の分割鉄心10Aを、隣り合うティース12の間隔が広がるように、連結部15を中心として回動させる。   Thereafter, the winding 4 is wound around the stator core 10 (step S15). FIGS. 17A and 17B are schematic views for explaining the winding process. First, as shown in FIG. 17B, among the plurality of divided cores 10A of the stator core 10 developed in a strip shape, the divided core 10A around which the winding 4 is wound is fixed with a jig, and the divided cores on both sides thereof are fixed. 10A is rotated around the connecting portion 15 so that the interval between adjacent teeth 12 is widened.

この状態で、巻線位置に固定した分割鉄心10Aのティース12の周囲に、巻線装置の巻線ノズル81を用いて巻線4を巻き付ける。巻線ノズル81は、図17(B)に矢印R2で示すようにティース12の周囲を回転し、ティース12の周囲に巻線4を巻き付ける。ティース12の周囲に広い空間が形成されるため、巻線4の巻き付けを簡単に行うことができる。   In this state, the winding 4 is wound around the teeth 12 of the split iron core 10A fixed at the winding position by using the winding nozzle 81 of the winding device. Winding nozzle 81 rotates around tooth 12 as shown by arrow R2 in FIG. 17B, and winds winding 4 around tooth 12. Since a wide space is formed around the teeth 12, the winding 4 can be easily wound.

各ティース12に巻線4を巻き付けたのち、図17(A)に示すように、固定子鉄心10を環状に組み立てる(ステップS16)。すなわち、固定子鉄心10を環状に折り曲げ、固定子鉄心10の両端の分割鉄心10Aの突き合わせ部(図1に符号Wで示す)を互いに突き合わせて溶接する。   After winding the winding 4 around each tooth 12, as shown in FIG. 17A, the stator core 10 is assembled into an annular shape (step S16). That is, the stator core 10 is bent into an annular shape, and the butted portions (indicated by the symbol W in FIG. 1) of the split cores 10A at both ends of the stator core 10 are butted together and welded.

これにより、固定子鉄心10と、第1の絶縁部2と、第2の絶縁部3と、巻線4とを備えた固定子1が完成する。なお、上記のステップS11で、電磁鋼板101を環状に打ち抜いた場合には、ステップS16(環状組立工程)は不要である。固定子1は、圧縮機500のフレーム7の内側に、焼き嵌め、圧入、または溶接によって組み込まれる。   Thereby, the stator 1 provided with the stator core 10, the 1st insulating part 2, the 2nd insulating part 3, and the coil | winding 4 is completed. Note that when the electromagnetic steel plate 101 is punched in the above-described step S11, step S16 (annular assembly process) is not necessary. The stator 1 is incorporated inside the frame 7 of the compressor 500 by shrink fitting, press fitting, or welding.

一方、回転子5の回転子鉄心50は、電磁鋼板を回転子鉄心50の形状に1枚ずつ打ち抜き、これらを軸方向に積層し、固定部材61,62(図2)で軸方向両側から固定することによって得られる。この回転子鉄心50の磁石挿入孔51に永久磁石53を挿入し、中心孔54にシャフト55を挿入することにより、回転子5が得られる。この回転子5を、フレーム7内に取り付けられた固定子1の内側に挿入する。これにより、図1に示した電動機100が完成する。   On the other hand, the rotor core 50 of the rotor 5 is formed by punching electromagnetic steel sheets one by one into the shape of the rotor core 50, laminating them in the axial direction, and fixing them from both sides in the axial direction with fixing members 61 and 62 (FIG. 2). It is obtained by doing. The rotor 5 is obtained by inserting the permanent magnet 53 into the magnet insertion hole 51 of the rotor core 50 and inserting the shaft 55 into the center hole 54. This rotor 5 is inserted inside the stator 1 attached in the frame 7. Thereby, the electric motor 100 shown in FIG. 1 is completed.

圧縮機500では、電動機100のスロット13の内部および切欠き19とフレーム7との間を通って潤滑油および冷媒が流れるが、固定子鉄心10のスロット13側の面には、凹部104(すなわち積層隙間102のスロット13側)を塞ぐように第2の絶縁部3が形成されている。そのため、固定子鉄心10の巻線4が巻かれた部分(すなわちティース12)の積層隙間102への潤滑油および冷媒の侵入を抑制することができる。これにより、漏洩電流を低減し、電動機効率を向上することができる。   In the compressor 500, the lubricating oil and the refrigerant flow inside the slot 13 of the electric motor 100 and between the notch 19 and the frame 7, but the surface of the stator core 10 on the slot 13 side has a recess 104 (that is, The second insulating portion 3 is formed so as to close the slot 13 side of the stacking gap 102. Therefore, it is possible to suppress the intrusion of the lubricating oil and the refrigerant into the laminated gap 102 in the portion where the winding 4 of the stator core 10 is wound (that is, the tooth 12). Thereby, leakage current can be reduced and motor efficiency can be improved.

なお、第2の絶縁部3は、ティース12の側面12aおよび突出面12c並びにヨーク部11の内周面11bの全てに形成するのが最も望ましいが、ティース12の側面12aおよび突出面12c並びにヨーク部11の内周面11bのうちの少なくとも1つに形成すれば、ティース12の積層隙間102に潤滑油および冷媒が侵入しにくくなるという効果が得られる。   The second insulating portion 3 is most preferably formed on all of the side surface 12a and the projecting surface 12c of the tooth 12 and the inner peripheral surface 11b of the yoke portion 11, but the side surface 12a and the projecting surface 12c of the tooth 12 and the yoke. If it forms in at least one of the inner peripheral surfaces 11b of the part 11, the effect that it becomes difficult for lubricating oil and a refrigerant | coolant to penetrate | invade into the lamination | stacking clearance gap 102 of the teeth 12 is acquired.

また、ここでは、固定子鉄心10を構成する積層要素として電磁鋼板を用いたが、電磁鋼板に限定されるものではなく、例えばアモルファス合金等の薄帯であってもよい。   Moreover, although the electromagnetic steel plate was used here as a lamination | stacking element which comprises the stator core 10, it is not limited to an electromagnetic steel plate, For example, ribbons, such as an amorphous alloy, may be sufficient.

<駆動回路>
次に、電動機100を駆動する駆動装置としての駆動回路201について説明する。図18は、電動機100の駆動回路201を示すブロック図である。駆動回路201には、商用交流電源202から供給される交流電圧を直流電圧に変化する整流回路203と、整流回路203から出力された直流電圧を交流電圧に変換して電動機100に供給するインバータ主回路204(インバータ)と、インバータ主回路204を駆動する主素子駆動回路205とを有する。
<Drive circuit>
Next, a drive circuit 201 as a drive device that drives the electric motor 100 will be described. FIG. 18 is a block diagram showing the drive circuit 201 of the electric motor 100. The drive circuit 201 includes a rectifier circuit 203 that converts an AC voltage supplied from a commercial AC power source 202 into a DC voltage, and an inverter that converts the DC voltage output from the rectifier circuit 203 into an AC voltage and supplies the AC voltage to the motor 100. A circuit 204 (inverter) and a main element driving circuit 205 for driving the inverter main circuit 204 are included.

駆動回路201は、また、整流回路203から出力された直流電圧を検出する直流電圧検出部208と、電動機100の端子電圧を検出して電動機100の回転子の位置を検出する回転子位置検出部210と、インバータ主回路204の最適な出力電圧を演算する出力電圧演算部211と、出力電圧演算部211の演算結果に基づいて主素子駆動回路205にPWM(Pulse Width Modulation)信号を出力するPWM信号生成部212とを有する。   The drive circuit 201 also includes a DC voltage detection unit 208 that detects the DC voltage output from the rectifier circuit 203, and a rotor position detection unit that detects the terminal voltage of the electric motor 100 and detects the position of the rotor of the electric motor 100. 210, an output voltage calculation unit 211 that calculates the optimum output voltage of the inverter main circuit 204, and a PWM that outputs a PWM (Pulse Width Modulation) signal to the main element drive circuit 205 based on the calculation result of the output voltage calculation unit 211 A signal generation unit 212.

整流回路203は、商用交流電源202から供給される電圧を昇圧するチョッパー回路、および、整流した直流電圧を平滑にする平滑コンデンサなどを有する。   The rectifier circuit 203 includes a chopper circuit that boosts the voltage supplied from the commercial AC power supply 202, a smoothing capacitor that smoothes the rectified DC voltage, and the like.

インバータ主回路204は、3相ブリッジのインバータ回路である。インバータ主回路204のスイッチング部は、インバータ主素子としての6つのIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)206a〜206fと、ファストリカバリーダイオード(FRD)としてのシリコンカーバイド(SiC)を用いた6つのSiC−SBD(ショットキーバリアダイオード)207a〜207fとを有する。FRDであるSiC−SBD207a〜207fは、IGBT206a〜206fがONからOFFに転じる際に生じる逆起電力を抑制する逆電流防止手段である。   The inverter main circuit 204 is a three-phase bridge inverter circuit. The switching unit of the inverter main circuit 204 includes six IGBTs (insulated gate bipolar transistors) 206a to 206f as inverter main elements and six SiC-SBDs (silicon carbide (SiC) as fast recovery diodes (FRD)). Schottky barrier diodes) 207a to 207f. SiC-SBDs 207a to 207f, which are FRDs, are reverse current prevention means for suppressing back electromotive force generated when the IGBTs 206a to 206f turn from ON to OFF.

ここでは、IGBT206a〜206fとSiC−SBD207a〜207fは、同一リードフレーム上に各チップが実装されエポキシ樹脂でモールドされてパッケージされたICモジュールで構成される。IGBT206a〜206fは、シリコンを用いたIGBT(Si−IGBT)に代えて、SiCまたはGaNを用いたIGBTで構成してもよい。また、IGBTに代えてSi、SiCまたはGaNを用いたMOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor)などの他のスイッチング素子で構成してもよい。   Here, the IGBTs 206a to 206f and the SiC-SBDs 207a to 207f are configured by IC modules in which each chip is mounted on the same lead frame and molded by epoxy resin and packaged. The IGBTs 206a to 206f may be formed of IGBTs using SiC or GaN instead of IGBTs using silicon (Si-IGBT). Further, other switching elements such as a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) using Si, SiC or GaN instead of the IGBT may be used.

整流回路203とインバータ主回路204の間には、直列に接続された2つの分圧抵抗208a,208bが設けられている。直流電圧検出部208は、これらの分圧抵抗208a,208bによる分圧回路によって高圧直流電圧を低圧化した電気信号をサンプリングし、保持する。   Between the rectifier circuit 203 and the inverter main circuit 204, two voltage dividing resistors 208a and 208b connected in series are provided. The DC voltage detection unit 208 samples and holds an electric signal obtained by reducing the high DC voltage by a voltage dividing circuit using these voltage dividing resistors 208a and 208b.

インバータ主回路204から供給される交流電力は、圧縮機500のガラス端子511(図22)を介して電動機100の巻線4に供給され、回転磁界によって回転子5が回転する。   The AC power supplied from the inverter main circuit 204 is supplied to the winding 4 of the electric motor 100 through the glass terminal 511 (FIG. 22) of the compressor 500, and the rotor 5 is rotated by the rotating magnetic field.

回転子位置検出部210は、回転子5の位置情報を検出し、出力電圧演算部211に出力する。出力電圧演算部211は、駆動回路201の外部から与えられる目標回転数Nの指令または装置の運転条件の情報と回転子5の位置情報とに基づいて、電動機100に供給すべき最適なインバータ主回路204の出力電圧を演算する。出力電圧演算部211は、演算した出力電圧をPWM信号生成部212に出力する。   The rotor position detector 210 detects the position information of the rotor 5 and outputs it to the output voltage calculator 211. The output voltage calculation unit 211 is an optimum inverter main unit to be supplied to the electric motor 100 based on the command of the target rotational speed N given from the outside of the drive circuit 201 or information on the operating conditions of the device and the position information of the rotor 5. The output voltage of the circuit 204 is calculated. The output voltage calculation unit 211 outputs the calculated output voltage to the PWM signal generation unit 212.

PWM信号生成部212は、出力電圧演算部211から与えられた出力電圧となるようなPWM信号を、インバータ主回路204のIGBT206a〜206fを駆動する主素子駆動回路205に出力する。インバータ主回路204のIGBT206a〜206fは、主素子駆動回路205によってスイッチングされる。   The PWM signal generation unit 212 outputs a PWM signal having the output voltage given from the output voltage calculation unit 211 to the main element drive circuit 205 that drives the IGBTs 206a to 206f of the inverter main circuit 204. The IGBTs 206 a to 206 f of the inverter main circuit 204 are switched by the main element drive circuit 205.

SiC−SBD207a〜207fに使用されるSiCは、ワイドバンドギャップ半導体の一つである。ワイドバンドギャップ半導体は、Siよりもバンドギャップが大きい半導体の総称であり、SiCの他に、窒化ガリウム(GaN)、ダイヤモンドなどがある。ワイドバンドギャップ半導体、特にSiCは、Siに比べて、耐熱温度、絶縁破壊強度および熱伝導率が高い。ここでは、インバータ回路のFRDにSiCを用いているが、SiCに代えてその他のワイドバンドギャップ半導体を用いてもよい。   SiC used for the SiC-SBDs 207a to 207f is one of wide band gap semiconductors. A wide band gap semiconductor is a generic term for semiconductors having a larger band gap than Si, and includes gallium nitride (GaN), diamond, and the like in addition to SiC. Wide band gap semiconductors, especially SiC, have higher heat resistance, dielectric breakdown strength, and thermal conductivity than Si. Here, SiC is used for the FRD of the inverter circuit, but other wide band gap semiconductors may be used instead of SiC.

電動機100は、駆動回路201のインバータ主回路204によるPWM制御により可変速駆動を行うことで、要求された負荷条件に応じた高効率な運転を行う。インバータ主回路204のスイッチング周波数(キャリア周波数)は、主素子駆動回路205に用いられるスイッチング素子によって異なる。例えば主素子駆動回路205にGaNが用いられる場合には、100kHz程度で波形が生成され、駆動電圧には運転周波数よりも高いスイッチングによる高周波が含まれる。   The electric motor 100 performs variable speed driving by PWM control by the inverter main circuit 204 of the driving circuit 201, thereby performing high-efficiency operation according to the requested load condition. The switching frequency (carrier frequency) of the inverter main circuit 204 varies depending on the switching element used in the main element driving circuit 205. For example, when GaN is used for the main element drive circuit 205, a waveform is generated at about 100 kHz, and the drive voltage includes a high frequency due to switching higher than the operation frequency.

PWM制御による高周波運転時に、固定子鉄心10と巻線4との間に高周波電位差が生じると、浮遊静電容量により漏洩電流が流れやすくなる。この漏洩電流の原理は、コンデンサの原理と同じであり、漏洩電流iと、周波数fと、静電容量Cと、電圧Vとの間には、i=2πfCVの関係が成り立つ。すなわち、漏洩電流iは、周波数fと静電容量Cと電圧Vとの積に比例する。   When a high-frequency potential difference is generated between the stator core 10 and the winding 4 during high-frequency operation by PWM control, leakage current tends to flow due to floating capacitance. The principle of this leakage current is the same as that of the capacitor, and the relationship of i = 2πfCV is established among the leakage current i, the frequency f, the capacitance C, and the voltage V. That is, the leakage current i is proportional to the product of the frequency f, the capacitance C, and the voltage V.

また、静電容量Cと、固定子鉄心10のスロット13側の面の近傍の巻線4の表面積Sと、固定子鉄心10と巻線4との最短距離dとの間には、C=εS/dの関係が成り立つ。ここで、εは誘電率であり、物質によって異なる。通常は、真空の誘電率ε0との比である比誘電率εr(=ε/ε0)が用いられる。   Further, between the capacitance C, the surface area S of the winding 4 near the surface of the stator core 10 on the slot 13 side, and the shortest distance d between the stator core 10 and the winding 4, C = The relationship of εS / d is established. Here, ε is a dielectric constant and varies depending on the substance. Usually, a relative dielectric constant εr (= ε / ε0), which is a ratio with a vacuum dielectric constant ε0, is used.

固定子鉄心10と巻線4との間には、第1の絶縁部2と、第2の絶縁部3と、潤滑油および冷媒とが存在する。圧縮機500で用いられる潤滑油(冷凍機油)の比誘電率は、4〜7である。また、圧縮機500で用いられる冷媒の比誘電率は、7〜12である。第1の絶縁部2および第2の絶縁部3を構成する材料(樹脂)の比誘電率は、3〜5である。すなわち、比誘電率は、樹脂、潤滑油、冷媒の順に大きくなる。   Between the stator core 10 and the winding 4, the first insulating part 2, the second insulating part 3, and lubricating oil and refrigerant exist. The relative dielectric constant of the lubricating oil (refrigerating machine oil) used in the compressor 500 is 4-7. The relative dielectric constant of the refrigerant used in the compressor 500 is 7-12. The relative dielectric constant of the material (resin) constituting the first insulating portion 2 and the second insulating portion 3 is 3 to 5. That is, the relative dielectric constant increases in the order of resin, lubricant, and refrigerant.

従って、固定子鉄心10のスロット13側の面に、比誘電率が潤滑油および冷媒よりも小さい第2の絶縁部3を設けることにより、上記の関係式i=2πfCVにおける静電容量Cを小さくすることができる。すなわち、高周波運転時に固定子鉄心10と巻線4との電位差によって生じる漏洩電流iを、抑制することができる。   Therefore, by providing the second insulating portion 3 having a relative dielectric constant smaller than that of the lubricating oil and the refrigerant on the surface of the stator core 10 on the slot 13 side, the capacitance C in the above relational expression i = 2πfCV is reduced. can do. That is, the leakage current i caused by the potential difference between the stator core 10 and the winding 4 during high frequency operation can be suppressed.

<実施の形態の効果>
以上説明したように、本発明の実施の形態1によれば、固定子鉄心10のスロット13内に第1の絶縁部2が設けられ、固定子鉄心10と第1の絶縁部2との間に第2の絶縁部3が設けられ、この第2の絶縁部3が積層隙間102のスロット13側を塞いでいる。そのため、スロット13を流れる潤滑油および冷媒の積層隙間102への侵入を抑制することができる。これにより、固定子鉄心10の積層隙間102に潤滑油および冷媒が侵入することによる漏洩電流を低減し、電動機効率を向上することができる。
<Effect of Embodiment>
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the first insulating portion 2 is provided in the slot 13 of the stator core 10, and between the stator core 10 and the first insulating portion 2. The second insulating part 3 is provided on the side of the slot 13 of the laminated gap 102. Therefore, the penetration of the lubricating oil and the refrigerant flowing through the slot 13 into the stacked gap 102 can be suppressed. As a result, leakage current due to the intrusion of the lubricating oil and the refrigerant into the laminated gap 102 of the stator core 10 can be reduced, and the motor efficiency can be improved.

また、固定子鉄心10の積層隙間102への潤滑油および冷媒の侵入を低減することにより、潤滑油および冷媒の侵入の度合いのばらつきに起因する漏洩電流の変動を抑制することができ、電動機100の信頼性を向上することができる。   Further, by reducing the intrusion of the lubricating oil and the refrigerant into the stacking gap 102 of the stator core 10, it is possible to suppress the fluctuation of the leakage current due to the variation in the degree of the intrusion of the lubricating oil and the refrigerant. Reliability can be improved.

また、上記のように漏洩電流を低減することにより、例えばSiCまたはGaNを用いてインバータのPWM制御のキャリア周波数を高くすることができる。キャリア周波数を高くすることで、制御分解能を向上することができ、電動機100の高速駆動が可能となる。これにより、圧縮機500の回転数を増加させ、出力を向上することができる。また、圧縮機500を用いる空気調和装置600(図23)の冷暖房能力を向上し、快適性を高めることができる。   Further, by reducing the leakage current as described above, the carrier frequency of PWM control of the inverter can be increased using, for example, SiC or GaN. By increasing the carrier frequency, the control resolution can be improved and the electric motor 100 can be driven at high speed. Thereby, the rotation speed of the compressor 500 can be increased and an output can be improved. Moreover, the air conditioning apparatus 600 (FIG. 23) using the compressor 500 can improve the air conditioning capability, and can improve comfort.

また、固定子鉄心10のスロット13側の面に、積層隙間102に連通する凹部104が形成され、第2の絶縁部3が凹部104を塞いでいるため、凹部104から積層隙間102への潤滑油および冷媒の侵入を抑制することができ、漏洩電流を効果的に抑制することができる。   In addition, a recess 104 communicating with the stacking gap 102 is formed on the surface of the stator core 10 on the slot 13 side, and the second insulating portion 3 closes the recess 104. Therefore, lubrication from the recess 104 to the stacking gap 102 is achieved. The penetration of oil and refrigerant can be suppressed, and the leakage current can be effectively suppressed.

また、第2の絶縁部3が、潤滑油および冷媒よりも比誘電率が小さい材料で構成されているため、電動機100の高周波運転時に固定子鉄心10と巻線4との電位差によって発生する漏洩電流を低減することができる。   Further, since the second insulating portion 3 is made of a material having a relative dielectric constant smaller than that of the lubricating oil and the refrigerant, leakage that occurs due to a potential difference between the stator core 10 and the winding 4 when the electric motor 100 is operated at a high frequency. The current can be reduced.

また、第2の絶縁部3が、ティース12の側面12aに形成されているため、巻線4が巻かれるティース12の積層隙間102への潤滑油および冷媒の侵入を抑制し、漏洩電流を抑制する効果を高めることができる。   Moreover, since the 2nd insulation part 3 is formed in the side surface 12a of the teeth 12, it suppresses the penetration | invasion of lubricating oil and a refrigerant | coolant to the lamination | stacking clearance gap 102 of the teeth 12 in which the coil | winding 4 is wound, and suppresses a leakage current. Can enhance the effect.

また、第2の絶縁部3が、ヨーク部11の内周面11bにも形成されているため、ヨーク部11からティース12の積層隙間102への潤滑油および冷媒の侵入を抑制することができる。   Further, since the second insulating portion 3 is also formed on the inner peripheral surface 11 b of the yoke portion 11, it is possible to suppress the intrusion of the lubricating oil and the refrigerant from the yoke portion 11 to the stacked gap 102 of the teeth 12. .

また、第2の絶縁部3が、ティース12の先端の突出部121の突出面12cにも形成されているため、突出部121からティース12の積層隙間102への潤滑油および冷媒の侵入を効果的に抑制することができる。   Moreover, since the 2nd insulation part 3 is also formed in the protrusion surface 12c of the protrusion part 121 of the front-end | tip of the teeth 12, it is effective for the penetration | invasion of lubricating oil and a refrigerant | coolant from the protrusion part 121 to the lamination | stacking clearance gap 102 of the teeth 12. FIG. Can be suppressed.

また、第2の絶縁部3の厚さが、固定子鉄心10を構成する電磁鋼板101の厚さの1/4〜1/2の範囲内であるため、凹部104(すなわち積層隙間102のスロット13側)を効果的に塞ぎ、潤滑油および冷媒の侵入を抑制することができる。   Further, since the thickness of the second insulating portion 3 is within a range of ¼ to ½ of the thickness of the electromagnetic steel plate 101 constituting the stator core 10, the recess 104 (that is, the slot of the stacking gap 102). 13 side) can be effectively blocked, and the intrusion of lubricating oil and refrigerant can be suppressed.

また、固定子鉄心10を構成する電磁鋼板101の厚さが、0.2〜0.35mmの範囲内であるため、電磁鋼板101の打ち抜き面に生じるだれA1、せん断面A2、破断面A3およびかえりA4を小さくすることができる。これにより、第2の絶縁部3の厚さを薄くし、製造コストを低減することができる。   Further, since the thickness of the electromagnetic steel sheet 101 constituting the stator core 10 is within the range of 0.2 to 0.35 mm, the wholly generated A1 on the punched surface of the electromagnetic steel sheet 101, the shear surface A2, the fracture surface A3, and The return A4 can be reduced. Thereby, the thickness of the 2nd insulation part 3 can be made thin and manufacturing cost can be reduced.

なお、上記の図13に示した例では、第2の絶縁部3が、固定子鉄心10の凹部104を塞ぐように形成されており、積層隙間102には入り込んでいなかった。しかしながら、図19に一例を示すように、第2の絶縁部3が凹部104から積層隙間102に入り込んでいてもよい。第2の絶縁部3は絶縁性を有するため、第2の絶縁部3が積層隙間102に入り込んでも、漏洩電流の原因とはならない。   In the example shown in FIG. 13, the second insulating portion 3 is formed so as to close the concave portion 104 of the stator core 10, and does not enter the laminated gap 102. However, as shown in an example in FIG. 19, the second insulating portion 3 may enter the stacked gap 102 from the recess 104. Since the second insulating portion 3 has an insulating property, even if the second insulating portion 3 enters the laminated gap 102, it does not cause a leakage current.

実施の形態2.
図20は、実施の形態2の電動機における固定子鉄心10のスロット13側の面(ここではティース12の側面12a)および絶縁部30を拡大して示す断面図であり、上述した図5の線分13−13における矢視方向の断面図に相当する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view showing the surface on the slot 13 side (here, the side surface 12a of the tooth 12) and the insulating portion 30 of the stator core 10 in the electric motor according to the second embodiment. This corresponds to a cross-sectional view in the direction of the arrow in minutes 13-13.

この実施の形態2では、第1の絶縁部2と第2の絶縁部3とが一体化されて、絶縁部30を構成している。絶縁部30は、固定子鉄心10のスロット13側の面の凹部104を塞ぐように形成され、積層隙間102への潤滑油および冷媒の侵入を抑制する。絶縁部30は、凹部104から積層隙間102に入り込んでいても良い(図19参照)。また、絶縁部30の周囲には、巻線4(図1参照)が巻き付けられる。   In the second embodiment, the first insulating portion 2 and the second insulating portion 3 are integrated to form the insulating portion 30. The insulating portion 30 is formed so as to close the concave portion 104 on the surface of the stator core 10 on the slot 13 side, and suppresses the intrusion of the lubricating oil and the refrigerant into the laminated gap 102. The insulating part 30 may enter the laminated gap 102 from the recess 104 (see FIG. 19). A winding 4 (see FIG. 1) is wound around the insulating portion 30.

絶縁部30は、実施の形態1で説明した第1の絶縁部2および第2の絶縁部3の構成材料と同一の材料で構成することができる。絶縁部30は、潤滑油および冷媒よりも比誘電率の小さい材料で構成されていることが望ましい。絶縁部30は、例えば、固定子鉄心10を金型にセットし、樹脂を金型に充填して硬化させることによって形成される。また、図16に示したように、噴霧状の樹脂を、固定子鉄心10に吹き付けて硬化させてもよい。   The insulating part 30 can be made of the same material as that of the first insulating part 2 and the second insulating part 3 described in the first embodiment. The insulating part 30 is preferably made of a material having a relative dielectric constant smaller than that of the lubricating oil and the refrigerant. The insulating part 30 is formed, for example, by setting the stator core 10 in a mold, filling the mold with resin, and curing the resin. Further, as shown in FIG. 16, a spray-like resin may be sprayed on the stator core 10 to be cured.

図19には、ティース12の側面12aに形成された絶縁部30を示したが、ティース12の突出面12cおよびヨーク部11の内周面11b(図5参照)にも、同様の絶縁部30が形成される。   Although FIG. 19 shows the insulating portion 30 formed on the side surface 12a of the tooth 12, the same insulating portion 30 is also applied to the protruding surface 12c of the tooth 12 and the inner peripheral surface 11b of the yoke portion 11 (see FIG. 5). Is formed.

実施の形態2の電動機は、第1の絶縁部2および第2の絶縁部3に代えて絶縁部30を有することを除き、実施の形態1の電動機100と同様に構成されている。また、実施の形態2の固定子の製造工程は、ステップS13とステップS14とを同時に単一の工程(すなわち絶縁部30を形成する工程)で行うことを除き、実施の形態1の固定子1の製造工程(図14)と同様である。   The electric motor according to the second embodiment is configured in the same manner as the electric motor 100 according to the first embodiment except that the first insulating part 2 and the second insulating part 3 are replaced with an insulating part 30. The stator manufacturing process according to the second embodiment is the same as the stator 1 according to the first embodiment except that Step S13 and Step S14 are performed simultaneously in a single process (that is, the process of forming the insulating portion 30). This is the same as the manufacturing process (FIG. 14).

この実施の形態2では、実施の形態1と同様、固定子鉄心10の巻線4が巻かれる部分(すなわちティース12)の積層隙間102への潤滑油および冷媒の侵入を低減することができる。これにより、漏洩電流を抑制し、電動機効率を向上することができる。   In the second embodiment, as in the first embodiment, it is possible to reduce the intrusion of the lubricating oil and the refrigerant into the laminated gap 102 in the portion (that is, the tooth 12) where the winding 4 of the stator core 10 is wound. Thereby, leakage current can be suppressed and motor efficiency can be improved.

また、実施の形態2では、実施の形態1の第1の絶縁部2および第2の絶縁部3に代えて、単一の絶縁部30を用いるため、固定子1の製造工程を簡単にすることができる。   In the second embodiment, since the single insulating portion 30 is used instead of the first insulating portion 2 and the second insulating portion 3 of the first embodiment, the manufacturing process of the stator 1 is simplified. be able to.

実施の形態3.
図21は、実施の形態3の電動機300を示す断面図である。実施の形態3の電動機300は、回転子305が固定子301の外側に配置されたアウタロータ型の構成を有する点で、実施の形態1の電動機100と異なる。電動機300は、例えば圧縮機500(図22)に用いられる。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing electric motor 300 of the third embodiment. The electric motor 300 of the third embodiment is different from the electric motor 100 of the first embodiment in that the rotor 305 has an outer rotor configuration in which the rotor 305 is disposed outside the stator 301. The electric motor 300 is used for the compressor 500 (FIG. 22), for example.

固定子301は、例えば厚さが0.2〜0.5mm(望ましくは0.2〜0.35mm)の電磁鋼板(積層要素)を軸線C1の方向に積層した固定子鉄心310と、固定子鉄心310に巻き付けられた巻線4(図1参照)とを有する。なお、巻線4は、図21では省略されている。   The stator 301 includes, for example, a stator core 310 in which electromagnetic steel plates (lamination elements) having a thickness of 0.2 to 0.5 mm (preferably 0.2 to 0.35 mm) are laminated in the direction of the axis C1, and the stator. It has the coil | winding 4 (refer FIG. 1) wound around the iron core 310. FIG. Note that the winding 4 is omitted in FIG.

固定子鉄心310は、軸線C1を中心とする環状のヨーク部311と、ヨーク部311から径方向外側(軸線C1と反対側)に延在する複数のティース312とを有する。ティース312の数は、ここでは4であるが、4に限定されるものではない。周方向に隣り合うティース312の間には、巻線4を収容する空間であるスロット313が形成される。スロット313には、圧縮機500(図22)の潤滑油および冷媒が流れる。   The stator core 310 includes an annular yoke portion 311 centering on the axis C1 and a plurality of teeth 312 extending from the yoke portion 311 radially outward (opposite to the axis C1). The number of teeth 312 is four here, but is not limited to four. Between the teeth 312 adjacent in the circumferential direction, a slot 313 which is a space for accommodating the winding 4 is formed. In the slot 313, the lubricating oil and refrigerant of the compressor 500 (FIG. 22) flow.

図21では省略されているが、ヨーク部311およびティース312には、複数の電磁鋼板を互いに固定するためのカシメ部が形成されている。   Although omitted in FIG. 21, the yoke portion 311 and the tooth 312 are formed with caulking portions for fixing a plurality of electromagnetic steel plates to each other.

ティース312は、周方向の両端面である側面312aを有する。また、ティース312は、径方向の外側端部(すなわち先端)に、ティース先端部320を有する。ティース先端部320は、ティース312の側面312aに対して周方向の両側に突出する突出部321を有する。突出部321の径方向内側には、ヨーク部311に対向する突出面312cが形成されている。ティース312の側面312aおよび突出面312cは、スロット313に面している。   The teeth 312 have side surfaces 312a that are both end surfaces in the circumferential direction. Further, the tooth 312 has a tooth tip 320 at the radially outer end (ie, tip). The teeth tip portion 320 has protruding portions 321 that protrude on both sides in the circumferential direction with respect to the side surface 312 a of the tooth 312. A protruding surface 312c that faces the yoke portion 311 is formed on the radially inner side of the protruding portion 321. The side surface 312 a and the protruding surface 312 c of the tooth 312 face the slot 313.

ヨーク部311は、軸線を中心とする環状の内周面311aと外周面311bとを有する。内周面311aの内側には、回転子305に連結されたシャフト355が配置されている。ヨーク部311の内周面311aとシャフト355との間には、互いに接触しない程度の隙間が設けられている。ヨーク部311の外周面311bは、スロット313に面している。   The yoke portion 311 has an annular inner peripheral surface 311a and an outer peripheral surface 311b centered on the axis. A shaft 355 connected to the rotor 305 is disposed inside the inner peripheral surface 311a. A gap is provided between the inner peripheral surface 311a of the yoke portion 311 and the shaft 355 so as not to contact each other. The outer peripheral surface 311 b of the yoke portion 311 faces the slot 313.

すなわち、この実施の形態3では、固定子鉄心310のスロット313側の面は、ティース312の側面312aおよび突出面312c、並びに、ヨーク部311の外周面311bである。   That is, in the third embodiment, the surface on the slot 313 side of the stator core 310 is the side surface 312a and the protruding surface 312c of the tooth 312 and the outer peripheral surface 311b of the yoke portion 311.

固定子鉄心310のスロット313側の面(ティース312の側面312aおよび突出面312c、並びに、ヨーク部311の外周面311b)には、第2の絶縁部303が形成されている。また、第2の絶縁部303を覆うように、第1の絶縁部302が設けられている。第1の絶縁部302および第2の絶縁部303の構成材料および厚さは、それぞれ、実施の形態1の第1の絶縁部2および第2の絶縁部3と同様である。   A second insulating portion 303 is formed on the surface of the stator core 310 on the slot 313 side (the side surface 312a and the protruding surface 312c of the tooth 312 and the outer peripheral surface 311b of the yoke portion 311). Further, a first insulating portion 302 is provided so as to cover the second insulating portion 303. The constituent materials and thicknesses of the first insulating portion 302 and the second insulating portion 303 are the same as those of the first insulating portion 2 and the second insulating portion 3 of the first embodiment, respectively.

第2の絶縁部303は、実施の形態1の第2の絶縁部3と同様、金型を用いて固定子鉄心310と一体に成形することができる。また、スプレー装置により固定子鉄心310に樹脂を吹き付けてもよい。   The second insulating portion 303 can be formed integrally with the stator core 310 using a mold, like the second insulating portion 3 of the first embodiment. Further, resin may be sprayed onto the stator core 310 by a spray device.

第1の絶縁部302は、実施の形態1の第1の絶縁部2と同様、予め成形した樹脂成形体を固定子鉄心310に組み付けるか、あるいは、金型を用いて固定子鉄心310および第2の絶縁部3と一体に成形することができる。   As with the first insulating portion 2 of the first embodiment, the first insulating portion 302 is formed by assembling a pre-molded resin molded body to the stator core 310, or using a mold and the stator core 310 and the first insulating portion 302. 2 insulating portions 3 can be formed integrally.

第1の絶縁部302および第2の絶縁部303は、実施の形態1で説明した第1の絶縁部2および第2の絶縁部3の構成材料と同一の材料で構成することができる。第1の絶縁部302および第2の絶縁部303は、潤滑油および冷媒よりも比誘電率の小さい材料で構成されていることが望ましい。   The first insulating portion 302 and the second insulating portion 303 can be made of the same material as that of the first insulating portion 2 and the second insulating portion 3 described in the first embodiment. The first insulating portion 302 and the second insulating portion 303 are preferably made of a material having a relative dielectric constant smaller than that of the lubricating oil and the refrigerant.

固定子鉄心310の端面には、図13に示した凸部103および凹部104と同様の凸部および凹部が形成される。また、固定子鉄心310を構成する電磁鋼板の隙間には、図13に示した積層隙間102と同様の積層隙間が形成される。   Convex portions and concave portions similar to the convex portions 103 and concave portions 104 shown in FIG. 13 are formed on the end surface of the stator core 310. In addition, a laminating gap similar to the laminating gap 102 shown in FIG. 13 is formed in the gap between the electromagnetic steel sheets constituting the stator core 310.

実施の形態2の第2の絶縁部303は、固定子鉄心310のスロット313側の面(ティース312の側面312aおよび突出面312c、並びに、ヨーク部311の外周面311b)において、凹部を塞いでいる。   Second insulating portion 303 of the second embodiment closes the recesses on the surface of stator core 310 on the slot 313 side (side surface 312a and protruding surface 312c of teeth 312 and outer peripheral surface 311b of yoke portion 311). Yes.

そのため、固定子鉄心310の巻線4が巻き付けられる部分(すなわちティース312)の積層隙間への潤滑油および冷媒の侵入を抑制することができ、漏洩電流を低減することができる。第2の絶縁部303の厚さは、固定子鉄心310を構成する電磁鋼板の板厚の1/4〜1/2の範囲内であることが望ましい。   Therefore, it is possible to suppress the intrusion of the lubricating oil and the refrigerant into the lamination gap of the portion around which the winding 4 of the stator core 310 is wound (that is, the tooth 312), and to reduce the leakage current. The thickness of the second insulating portion 303 is preferably within a range of ¼ to ½ of the thickness of the electromagnetic steel plate constituting the stator core 310.

なお、第2の絶縁部303は、ティース312の側面312aおよび突出面312c並びにヨーク部311の外周面311bのうち、少なくとも1つに形成されていれば、ティース312の積層隙間に潤滑油および冷媒が侵入しにくくなるという効果が得られる。   If the second insulating portion 303 is formed on at least one of the side surface 312 a and the protruding surface 312 c of the tooth 312 and the outer peripheral surface 311 b of the yoke portion 311, the lubricating oil and the refrigerant are provided in the stacking gap of the tooth 312. Can be prevented from entering.

回転子305は、軸線C1を中心とする環状の回転子鉄心350と、回転子鉄心350の内周に沿って配置された複数の永久磁石351とを有する。永久磁石351の数は、ここでは6であるが、6に限定されるものではない。回転子305は、図示しないハブを介してシャフト355に固定されており、軸線C1は当該シャフト355の回転中心である。   The rotor 305 includes an annular rotor core 350 centered on the axis C <b> 1 and a plurality of permanent magnets 351 disposed along the inner periphery of the rotor core 350. The number of permanent magnets 351 is six here, but is not limited to six. The rotor 305 is fixed to the shaft 355 via a hub (not shown), and the axis C1 is the rotation center of the shaft 355.

電動機300は、例えば、実施の形態1で説明した駆動回路201(図18)によって駆動することができる。   The electric motor 300 can be driven by the drive circuit 201 (FIG. 18) described in the first embodiment, for example.

固定子301の製造方法は、次の通りである。すなわち、予めカシメ用の凹凸形状を形成した電磁鋼板を、固定子鉄心310の形状に1枚ずつ打ち抜く。続いて、複数の電磁鋼板を積層し、カシメ部で互いに固定して固定子鉄心310を得る。次に、固定子鉄心310のスロット313側の面に、第2の絶縁部303を形成する。さらに、第2の絶縁部303を覆うように、第1の絶縁部302を組み付けるかまたは一体に成形する。その後、固定子鉄心310のティース312に、第1の絶縁部302を介して巻線4を巻き付ける。これにより、固定子301が得られる。   The manufacturing method of the stator 301 is as follows. That is, the electromagnetic steel sheets on which the concavo-convex shape for caulking is formed in advance are punched one by one in the shape of the stator core 310. Subsequently, a plurality of electromagnetic steel plates are stacked and fixed to each other by caulking portions to obtain a stator core 310. Next, the second insulating portion 303 is formed on the surface of the stator core 310 on the slot 313 side. Further, the first insulating portion 302 is assembled or integrally formed so as to cover the second insulating portion 303. Thereafter, the winding 4 is wound around the teeth 312 of the stator core 310 via the first insulating portion 302. Thereby, the stator 301 is obtained.

この実施の形態3では、アウタロータ型の電動機300において、固定子鉄心310のスロット313の内部に第1の絶縁部302が設けられ、固定子鉄心310と第1の絶縁部302との間に第2の絶縁部303が設けられ、この第2の絶縁部303が積層隙間のスロット313側を塞いでいる。そのため、スロット313を流れる潤滑油および冷媒の積層隙間への侵入を低減することができる。これにより、漏洩電流を低減し、電動機効率を向上することができる。   In the third embodiment, in the outer rotor type electric motor 300, the first insulating portion 302 is provided inside the slot 313 of the stator core 310, and the first insulating portion 302 is interposed between the stator core 310 and the first insulating portion 302. Two insulating portions 303 are provided, and the second insulating portion 303 closes the slot 313 side of the stacking gap. Therefore, the penetration of the lubricating oil and refrigerant flowing through the slot 313 into the stacking gap can be reduced. Thereby, leakage current can be reduced and motor efficiency can be improved.

なお、実施の形態2で説明したように、第1の絶縁部302と第2の絶縁部303とを一体に形成してもよい。また、第2の絶縁部303は、図19に示したように、固定子鉄心310の積層隙間に入り込んでいてもよい。   Note that as described in Embodiment Mode 2, the first insulating portion 302 and the second insulating portion 303 may be integrally formed. Further, as shown in FIG. 19, the second insulating portion 303 may enter the stacking gap of the stator core 310.

<圧縮機>
次に、各実施の形態の電動機100が適用可能な圧縮機(ロータリ圧縮機)500について説明する。図22は、圧縮機500の構成を示す断面図である。圧縮機500は、密閉容器507と、密閉容器507内に配設された圧縮要素501と、圧縮要素501を駆動する電動機100とを備えている。電動機100は、実施の形態1で説明した電動機100(図1)であるが、実施の形態2または3で説明した電動機であってもよい。
<Compressor>
Next, a compressor (rotary compressor) 500 to which the electric motor 100 of each embodiment can be applied will be described. FIG. 22 is a cross-sectional view showing a configuration of the compressor 500. The compressor 500 includes an airtight container 507, a compression element 501 disposed in the airtight container 507, and an electric motor 100 that drives the compression element 501. The electric motor 100 is the electric motor 100 (FIG. 1) described in the first embodiment, but may be the electric motor described in the second or third embodiment.

圧縮要素501は、シリンダ室503を有するシリンダ502と、電動機100によって回転するシャフト55と、シャフト55に固定されたローリングピストン504と、シリンダ室503内を吸入側と圧縮側に分けるベーン(図示せず)と、シャフト55が挿入されてシリンダ室503の軸方向端面を閉鎖する上部フレーム505および下部フレーム506とを有する。上部フレーム505および下部フレーム506には、上部吐出マフラ508および下部吐出マフラ509がそれぞれ装着されている。   The compression element 501 includes a cylinder 502 having a cylinder chamber 503, a shaft 55 rotated by the electric motor 100, a rolling piston 504 fixed to the shaft 55, and a vane (not shown) that divides the cylinder chamber 503 into a suction side and a compression side. And an upper frame 505 and a lower frame 506 that insert the shaft 55 and close the axial end surface of the cylinder chamber 503. An upper discharge muffler 508 and a lower discharge muffler 509 are mounted on the upper frame 505 and the lower frame 506, respectively.

密閉容器507は、例えば厚さ3mmの鋼板を絞り加工して形成された円筒状の容器である。密閉容器507の底部には、圧縮要素501の各摺動部を潤滑する潤滑剤としての冷凍機油(図示せず)が貯留されている。シャフト55は、軸受部としての上部フレーム505および下部フレーム506によって回転可能に保持されている。   The sealed container 507 is a cylindrical container formed by drawing a steel plate having a thickness of 3 mm, for example. Refrigerating machine oil (not shown) as a lubricant that lubricates each sliding portion of the compression element 501 is stored at the bottom of the sealed container 507. The shaft 55 is rotatably held by an upper frame 505 and a lower frame 506 as bearing portions.

シリンダ502は、内部にシリンダ室503を備えており、ローリングピストン504は、シリンダ室503内で偏心回転する。シャフト55は偏心軸部を有し、その偏心軸部にローリングピストン504が嵌合している。   The cylinder 502 includes a cylinder chamber 503 inside, and the rolling piston 504 rotates eccentrically within the cylinder chamber 503. The shaft 55 has an eccentric shaft portion, and a rolling piston 504 is fitted to the eccentric shaft portion.

密閉容器507は、円筒状のフレーム7を有する。電動機100の固定子1は、焼き嵌め、圧入または溶接等の方法により、フレーム7の内側に組み込まれている。固定子1の巻線4には、密閉容器507に固定されたガラス端子511から電力が供給される。シャフト55は、回転子5の回転子鉄心50(図1)の中央に形成された中心孔54に固定されている。   The sealed container 507 has a cylindrical frame 7. The stator 1 of the electric motor 100 is incorporated inside the frame 7 by a method such as shrink fitting, press fitting, or welding. Electric power is supplied to the winding 4 of the stator 1 from a glass terminal 511 fixed to the hermetic container 507. The shaft 55 is fixed to a center hole 54 formed at the center of the rotor core 50 (FIG. 1) of the rotor 5.

密閉容器507の外部には、冷媒ガスを貯蔵するアキュムレータ510が取り付けられている。密閉容器507には吸入パイプ513が固定され、この吸入パイプ513を介してアキュムレータ510からシリンダ502に冷媒ガスが供給される。また、密閉容器507の上部には、冷媒を外部に吐出する吐出パイプ512が設けられている。   An accumulator 510 that stores refrigerant gas is attached to the outside of the sealed container 507. A suction pipe 513 is fixed to the sealed container 507, and refrigerant gas is supplied from the accumulator 510 to the cylinder 502 via the suction pipe 513. In addition, a discharge pipe 512 for discharging the refrigerant to the outside is provided at the upper part of the sealed container 507.

冷媒としては、例えば、R410A、R407CまたはR22等を用いることができる。また、地球温暖化防止の観点からは、低GWP(地球温暖化係数)の冷媒を用いることが望ましい。   For example, R410A, R407C, or R22 can be used as the refrigerant. Moreover, it is desirable to use a low GWP (global warming potential) refrigerant from the viewpoint of preventing global warming.

圧縮機500の動作は、以下の通りである。アキュムレータ510から供給された冷媒ガスは、吸入パイプ513を通ってシリンダ502のシリンダ室503内に供給される。インバータの通電によって電動機100が駆動されて回転子5が回転すると、回転子5と共にシャフト55が回転する。そして、シャフト55に嵌合するローリングピストン504がシリンダ室503内で偏心回転し、シリンダ室503内で冷媒が圧縮される。シリンダ室503で圧縮された冷媒は、吐出マフラ508,509を通り、さらに固定子鉄心10のスロット13(図6)および切欠き19とフレーム7との間を通って、密閉容器507内を上昇する。密閉容器507内を上昇した冷媒は、吐出パイプ512から吐出され、冷凍サイクルの高圧側に供給される。   The operation of the compressor 500 is as follows. The refrigerant gas supplied from the accumulator 510 is supplied into the cylinder chamber 503 of the cylinder 502 through the suction pipe 513. When the electric motor 100 is driven by energization of the inverter and the rotor 5 rotates, the shaft 55 rotates together with the rotor 5. Then, the rolling piston 504 fitted to the shaft 55 rotates eccentrically in the cylinder chamber 503, and the refrigerant is compressed in the cylinder chamber 503. The refrigerant compressed in the cylinder chamber 503 passes through the discharge mufflers 508 and 509, and further passes between the slot 13 (FIG. 6) and the notch 19 of the stator core 10 and the frame 7, and rises in the sealed container 507. To do. The refrigerant rising in the sealed container 507 is discharged from the discharge pipe 512 and supplied to the high-pressure side of the refrigeration cycle.

なお、シリンダ室503で圧縮された冷媒には冷凍機油が混入しているが、固定子鉄心10のスロット13(図6)等を通過する際に、冷媒と冷凍機油との分離が促進され、冷凍機油の吐出パイプ512への流入が防止される。   The refrigerant compressed in the cylinder chamber 503 contains refrigeration oil. However, when the refrigerant passes through the slot 13 (FIG. 6) of the stator core 10, the separation of the refrigerant and the refrigeration oil is promoted. Inflow of the refrigerating machine oil into the discharge pipe 512 is prevented.

この圧縮機500の電動機100には、各実施の形態で説明した電動機が適用可能であり、洩電流の低減によって高い電動機効率と高い信頼性を有している。そのため、圧縮機500の運転効率および信頼性を向上することができる。   The electric motor 100 described in each embodiment can be applied to the electric motor 100 of the compressor 500, and has high electric motor efficiency and high reliability by reducing leakage current. Therefore, the operation efficiency and reliability of the compressor 500 can be improved.

また、電動機100は、漏洩電流の低減により、高いキャリア周波数で駆動することができ、高速駆動が可能である。そのため、圧縮機500の回転数を増加させ、出力を向上することができる。   Further, the electric motor 100 can be driven at a high carrier frequency by reducing the leakage current, and can be driven at a high speed. Therefore, the rotation speed of the compressor 500 can be increased and the output can be improved.

なお、各実施の形態で説明した電動機は、ロータリ圧縮機に限らず、他の種類の圧縮機にも利用することができる。   In addition, the electric motor demonstrated by each embodiment can be utilized not only for a rotary compressor but for another kind of compressor.

また、各実施の形態で説明した電動機は、圧縮機以外の装置に用いることができる。電動機が圧縮機以外の装置で用いられる場合であっても、固定子鉄心を構成する電磁鋼板の隙間に、例えば潤滑油(冷凍機油には限定されない)が侵入することを抑制することができる。   Moreover, the electric motor demonstrated in each embodiment can be used for apparatuses other than a compressor. Even when the electric motor is used in an apparatus other than the compressor, for example, lubricating oil (not limited to refrigerating machine oil) can be prevented from entering the gap between the electromagnetic steel sheets constituting the stator core.

<空気調和装置>
次に、上述した圧縮機500を備えた空気調和装置600(冷凍空調装置)について説明する。図23は、空気調和装置600の構成を示す図である。図23に示した空気調和装置600は、圧縮機(ロータリ圧縮機)500と、四方弁601と、凝縮器602と、減圧装置(膨張器)603と、蒸発器604と、冷媒配管605と、制御部606とを備える。圧縮機500、凝縮器602、減圧装置603および蒸発器604は、冷媒配管605によって連結され、冷凍サイクルを構成している。
<Air conditioning device>
Next, the air conditioning apparatus 600 (refrigeration air conditioner) provided with the compressor 500 mentioned above is demonstrated. FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration of the air conditioning apparatus 600. An air conditioner 600 shown in FIG. 23 includes a compressor (rotary compressor) 500, a four-way valve 601, a condenser 602, a decompression device (expander) 603, an evaporator 604, a refrigerant pipe 605, And a control unit 606. The compressor 500, the condenser 602, the decompression device 603, and the evaporator 604 are connected by a refrigerant pipe 605 to constitute a refrigeration cycle.

空気調和装置600の動作は、次の通りである。圧縮機500は、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒として送り出す。四方弁601は、冷媒の流れ方向を切り換えるものであるが、図23に示した状態では、圧縮機500から送り出された冷媒を凝縮器602に流す。凝縮器602は、圧縮機500から送り出された冷媒と空気(例えば、室外の空気)との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液化させて送り出す。減圧装置603は、凝縮器602から送り出された液冷媒を膨張させて、低温低圧の液冷媒として送り出す。   The operation of the air conditioner 600 is as follows. The compressor 500 compresses the sucked refrigerant and sends it out as a high-temperature and high-pressure gas refrigerant. The four-way valve 601 switches the flow direction of the refrigerant. In the state shown in FIG. 23, the refrigerant sent out from the compressor 500 flows to the condenser 602. The condenser 602 exchanges heat between the refrigerant sent from the compressor 500 and air (for example, outdoor air), condenses and liquefies the refrigerant, and sends it out. The decompression device 603 expands the liquid refrigerant sent out from the condenser 602 and sends it out as a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant.

蒸発器604は、減圧装置603から送り出された低温低圧の液冷媒と空気(例えば、室内の空気)との熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発(気化)させ、ガス冷媒として送り出す。蒸発器604で熱が奪われた空気は、図示しない送風機により、対象空間(例えば室内)に供給される。なお、四方弁601および圧縮機500の動作は、制御部606によって制御される。   The evaporator 604 exchanges heat between the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant sent out from the decompression device 603 and air (for example, indoor air), causes the refrigerant to take away the heat of the air, and evaporates (vaporizes) the gas refrigerant. Send out as. The air from which heat has been removed by the evaporator 604 is supplied to a target space (for example, a room) by a blower (not shown). The operations of the four-way valve 601 and the compressor 500 are controlled by the control unit 606.

空気調和装置600の圧縮機500は、各実施の形態で説明した電動機が適用可能であり、漏洩電流の低減により高い運転効率と高い信頼性を有している。そのため、空気調和装置600の運転効率および信頼性を向上することができる。また、圧縮機500は、高回転数と高出力に対応可能であるため、空気調和装置600(図23)の冷房能力を向上し、快適性を高めることができる。   The electric motor described in each embodiment can be applied to the compressor 500 of the air conditioner 600, and has high operating efficiency and high reliability due to reduction of leakage current. Therefore, the operation efficiency and reliability of the air conditioner 600 can be improved. Moreover, since the compressor 500 can respond to high rotation speed and high output, it can improve the cooling capability of the air conditioning apparatus 600 (FIG. 23), and can improve comfort.

なお、空気調和装置600における圧縮機500以外の構成要素は、上述した構成例に限定されるものではない。   In addition, components other than the compressor 500 in the air conditioning apparatus 600 are not limited to the above-described configuration example.

以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変形を行なうことができる。   The preferred embodiments of the present invention have been specifically described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements or modifications are made without departing from the scope of the present invention. be able to.

1 固定子、 2 第1の絶縁部(インシュレータ)、 2a ティース周囲部、 2b 外側壁部、 2c 内側壁部、 3 第2の絶縁部(塞ぎ部)、 3a ティース側面部、 3b ヨーク内面部、 3c ティース突出面部、 4 巻線、 5 回転子、 7 フレーム、 10 固定子鉄心、 10A 分割鉄心、 10B 鋼板部分、 10a 外周面、 11 ヨーク部、 11a 外周面、 11b 内周面、 11c 穴、 12 ティース、 12a 側面、 12b 端面、 12c 突出面、 12d 先端面、 13 スロット、 15 連結部、 16 分割面、 17,18 カシメ部、 19 切欠き、 21,22 壁部、 23 分割面、 30 絶縁部、 50 回転子鉄心、 51 磁石挿入孔、 52 フラックスバリア、 53 永久磁石、 54 中心孔、 55 シャフト、 100 電動機、 101 電磁鋼板、 101a 表面、 101b 裏面、 102 積層隙間(隙間)、 103 凸部、 104 凹部、 120 ティース先端部、 121 突出部、 201 駆動回路、 202 商用交流電源、 203 整流回路、 204 インバータ主回路(インバータ)、 205 主素子駆動回路、 212 PWM信号生成部、 300 電動機、 301 固定子、 302 第1の絶縁部、 303 第2の絶縁部、 305 回転子、 310 固定子鉄心、 311 ヨーク部、 311b 外周面、 312 ティース、 312a 側面、 312c 突出面、 313 スロット、 320 ティース先端部、 321 突出部321、 350 回転子鉄心、 351 永久磁石、 500 圧縮機、 501 圧縮要素、 507 密閉容器、 600 空気調和装置、 601 四方弁、 602 凝縮器、 603 減圧装置、 604蒸発器、 605 冷媒配管、 A1 だれ、 A2 せん断面、 A3 破断面、 A4 かえり。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator, 2 1st insulation part (insulator), 2a Teeth surrounding part, 2b Outer wall part, 2c Inner wall part, 3 2nd insulation part (blocking part), 3a Teeth side part, 3b York inner surface part, 3c Teeth protruding surface part, 4 windings, 5 rotors, 7 frames, 10 stator cores, 10A split iron cores, 10B steel plate parts, 10a outer peripheral surface, 11 yoke parts, 11a outer peripheral surface, 11b inner peripheral surface, 11c hole, 12 Teeth, 12a side surface, 12b end surface, 12c projecting surface, 12d tip surface, 13 slot, 15 connecting portion, 16 dividing surface, 17, 18 crimping portion, 19 notch, 21, 22 wall portion, 23 dividing surface, 30 insulating portion 50 rotor cores, 51 magnet insertion holes, 52 flux barriers, 53 permanent magnets, 5 4 Center hole, 55 shaft, 100 electric motor, 101 electromagnetic steel plate, 101a surface, 101b back surface, 102 stacking gap (gap), 103 convex portion, 104 concave portion, 120 teeth tip portion, 121 protruding portion, 201 drive circuit, 202 commercial AC Power source, 203 rectifier circuit, 204 inverter main circuit (inverter), 205 main element drive circuit, 212 PWM signal generation unit, 300 motor, 301 stator, 302 first insulation unit, 303 second insulation unit, 305 rotor 310 stator core, 311 yoke portion, 311b outer peripheral surface, 312 teeth, 312a side surface, 312c projecting surface, 313 slot, 320 teeth tip, 321 projecting portion 321, 350 rotor core, 351 permanent magnet, 500 Compressor, 501 compression element, 507 sealed container, 600 air conditioner, 601 four-way valve, 602 condenser, 603 decompressor, 604 evaporator, 605 refrigerant pipe, A1 droop, A2 shear plane, A3 fracture surface, A4 burr.

本発明の固定子は、軸線を中心とする周方向に延在するヨーク部と、ヨーク部から軸線に向かう方向または軸線から離間する方向に延在する複数のティースと、複数のティースのうち周方向に隣り合う2つのティースの間に形成されたスロットとを有する固定子鉄心であって、複数の積層要素が軸線の方向に積層され、複数の積層要素のうち軸線の方向に隣り合う2つの積層要素の間に隙間を有する固定子鉄心と、スロット内に設けられ隙間のスロット側を塞ぎ、同一の材料で一体に形成された絶縁部と、絶縁部に巻き付けられた巻線とを備える。
The stator according to the present invention includes a yoke portion extending in the circumferential direction around the axis, a plurality of teeth extending in a direction from the yoke portion toward the axis or in a direction away from the axis, and a circumference of the plurality of teeth. A stator core having a slot formed between two teeth adjacent to each other in a direction, wherein a plurality of laminated elements are laminated in the direction of the axis, and two of the laminated elements adjacent to each other in the axis direction A stator core having a gap between the laminated elements, an insulating portion provided in the slot, closing the slot side of the gap and integrally formed of the same material, and a winding wound around the insulating portion .

Claims (19)

軸線を中心とする周方向に延在するヨーク部と、前記ヨーク部から前記軸線に向かう方向または軸線から離間する方向に延在する複数のティースと、前記複数のティースのうち前記周方向に隣り合う2つのティースの間に形成されたスロットとを有する固定子鉄心であって、複数の積層要素が前記軸線の方向に積層され、前記複数の積層要素のうち前記軸線の方向に隣り合う2つの積層要素の間に隙間を有する固定子鉄心と、
前記スロット内に設けられた第1の絶縁部と、
前記固定子鉄心と前記第1の絶縁部との間に設けられ、前記隙間の前記スロット側を塞ぐ第2の絶縁部と
を備えた固定子。
A yoke portion extending in a circumferential direction centering on the axis, a plurality of teeth extending in a direction from the yoke portion toward the axis or in a direction away from the axis, and among the plurality of teeth, adjacent to the circumferential direction A stator core having a slot formed between two matching teeth, wherein a plurality of laminated elements are laminated in the direction of the axis, and two adjacent ones of the plurality of laminated elements in the direction of the axis. A stator core having a gap between the laminated elements;
A first insulating portion provided in the slot;
A stator comprising: a second insulating portion provided between the stator iron core and the first insulating portion and closing the slot side of the gap.
前記第1の絶縁部と前記第2の絶縁部とは、同一の材料で構成されている
請求項1に記載の固定子。
The stator according to claim 1, wherein the first insulating portion and the second insulating portion are made of the same material.
前記第1の絶縁部と前記第2の絶縁部とは、一体に形成されている
請求項1または2に記載の固定子。
The stator according to claim 1 or 2, wherein the first insulating portion and the second insulating portion are integrally formed.
前記第2の絶縁部は、潤滑油および冷媒の少なくとも一方よりも比誘電率が小さい材料で構成されている
請求項1から3までの何れか1項に記載の固定子。
The stator according to any one of claims 1 to 3, wherein the second insulating portion is made of a material having a relative dielectric constant smaller than at least one of lubricating oil and refrigerant.
前記固定子鉄心の前記スロット側の面には、前記隙間に連通する凹部が形成され、
前記第2の絶縁部は、前記凹部を塞いでいる
請求項1から4までの何れか1項に記載の固定子。
On the surface of the stator core on the slot side, a recess communicating with the gap is formed,
The stator according to any one of claims 1 to 4, wherein the second insulating portion closes the concave portion.
前記第2の絶縁部は、前記隙間に侵入している
請求項1から5までの何れか1項に記載の固定子。
The stator according to any one of claims 1 to 5, wherein the second insulating portion penetrates into the gap.
前記第2の絶縁部の厚さは、前記積層要素の1枚の厚さの1/4以上、1/2以下である
請求項1から6までの何れか1項に記載の固定子。
The stator according to any one of claims 1 to 6, wherein a thickness of the second insulating portion is ¼ or more and ½ or less of a thickness of one of the laminated elements.
前記第2の絶縁部は、前記複数のティースのそれぞれの前記スロット側の面に形成されている
請求項1から7までの何れか1項に記載の固定子。
The stator according to any one of claims 1 to 7, wherein the second insulating portion is formed on a surface of each of the plurality of teeth on the slot side.
前記第2の絶縁部は、前記ヨーク部の前記スロット側の面に形成されている
請求項1から8までの何れか1項に記載の固定子。
The stator according to any one of claims 1 to 8, wherein the second insulating portion is formed on a surface of the yoke portion on the slot side.
前記複数のティースのそれぞれの先端に、前記周方向に突出する突出部を有し、
前記第2の絶縁部は、前記突出部の前記スロット側の面に形成されている
請求項1から9までの何れか1項に記載の固定子。
At the tip of each of the plurality of teeth, has a protruding portion protruding in the circumferential direction,
The stator according to any one of claims 1 to 9, wherein the second insulating portion is formed on a surface of the protruding portion on the slot side.
前記固定子鉄心の前記複数の積層要素のそれぞれの厚さは、0.2mm以上、0.35mm以下である
請求項1から10までの何れか1項に記載の固定子。
The stator according to any one of claims 1 to 10, wherein a thickness of each of the plurality of laminated elements of the stator core is 0.2 mm or more and 0.35 mm or less.
請求項1から11までの何れか1項に記載の固定子と、
前記軸線を中心とする径方向において前記固定子の内側または外側に設けられた回転子と
を備えた電動機。
The stator according to any one of claims 1 to 11,
And a rotor provided inside or outside the stator in a radial direction centered on the axis.
請求項12に記載の電動機を駆動する駆動装置であって、
電源から電圧を供給され、直流電圧を出力する整流回路と、
前記直流電圧を交流電圧に変換して前記電動機に出力するインバータと
を有し、
前記整流回路および前記インバータの少なくとも一方が、スイッチング素子としてワイドバンドギャップ半導体を有する
駆動装置。
A drive device for driving the electric motor according to claim 12,
A rectifier circuit that is supplied with a voltage from a power source and outputs a DC voltage;
An inverter that converts the DC voltage to an AC voltage and outputs the AC voltage to the motor;
At least one of the rectifier circuit and the inverter has a wide band gap semiconductor as a switching element.
前記整流回路は、前記電源から供給された電圧を昇圧する昇圧機能を有する
請求項13に記載の駆動装置。
The driving device according to claim 13, wherein the rectifier circuit has a boosting function of boosting a voltage supplied from the power source.
電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮要素とを備え、
前記電動機は、請求項1から11までの何れか1項に記載の固定子と、前記軸線を中心とする径方向において前記固定子の内側または外側に設けられた回転子とを備える
圧縮機。
An electric motor and a compression element driven by the electric motor,
The said electric motor is a compressor provided with the stator of any one of Claim 1-11, and the rotor provided in the inner side or the outer side of the said stator in the radial direction centering on the said axis.
圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器を備え、
前記圧縮機は、電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮要素とを備え、
前記電動機は、請求項1から11までの何れか1項に記載の固定子と、前記軸線を中心とする径方向において前記固定子の内側または外側に設けられた回転子とを備える
空気調和装置。
Equipped with a compressor, condenser, decompressor and evaporator,
The compressor includes an electric motor and a compression element driven by the electric motor,
The said electric motor is provided with the stator of any one of Claim 1-11, and the rotor provided in the inner side or the outer side of the said stator in the radial direction centering on the said axis. .
軸線を中心とする周方向に延在するヨーク部と、前記ヨーク部から前記軸線に向かう方向または軸線から離間する方向に延在する複数のティースと、前記複数のティースのうち前記周方向に隣り合う2つのティースの間に形成されたスロットとを有し、複数の積層要素が前記軸線の方向に積層され、前記複数の積層要素のうち前記軸線の方向に隣り合う2つの積層要素の間に隙間を有する固定子鉄心を用意する工程と、
前記固定子鉄心の前記スロット側の面に、前記隙間の前記スロット側を塞ぐように、第2の絶縁部を設ける工程と、
前記第2の絶縁部を覆うように、第1の絶縁部を設ける工程と
を有する固定子の製造方法。
A yoke portion extending in a circumferential direction centering on the axis, a plurality of teeth extending in a direction from the yoke portion toward the axis or in a direction away from the axis, and among the plurality of teeth, adjacent to the circumferential direction A slot formed between two matching teeth, and a plurality of laminated elements are laminated in the direction of the axis, and the two laminated elements adjacent to each other in the direction of the axis are stacked. Preparing a stator core having a gap;
Providing a second insulating part on the slot side surface of the stator core so as to close the slot side of the gap;
Providing the first insulating portion so as to cover the second insulating portion.
前記第2の絶縁部を設ける工程は、前記固定子鉄心に、前記第2の絶縁部を構成する樹脂を一体成形する工程を含む
請求項17に記載の固定子の製造方法。
The method for manufacturing a stator according to claim 17, wherein the step of providing the second insulating portion includes a step of integrally forming a resin constituting the second insulating portion on the stator core.
前記第1の絶縁部と前記第2の絶縁部とは一体に形成され、
前記第2の絶縁部を設ける工程と、前記第1の絶縁部を設ける工程とは、単一工程で行われる
請求項17または18に記載の固定子の製造方法。
The first insulating part and the second insulating part are integrally formed,
The method of manufacturing a stator according to claim 17 or 18, wherein the step of providing the second insulating portion and the step of providing the first insulating portion are performed in a single step.
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